Leta 1873 je britanski matematik Maxwell povzel enačbo elektromagnetnega polja – Maxwellovo enačbo.Enačba kaže, da: električni naboj lahko povzroči električno polje, tok lahko povzroči magnetno polje in spreminjajoče se električno polje lahko povzroči tudi magnetno polje, spreminjajoče se magnetno polje pa lahko povzroči električno polje, ki napoveduje obstoj elektromagnetnega valovanja.
Štirinajst let kasneje, leta 1887, je nemški fizik Heinrich Hertz zasnoval prvo anteno za preizkušanje obstoja elektromagnetnega valovanja.Brezžična komunikacija se je začela leta 1901, ko je italijanski fizik Gulimo Marconi uporabil veliko anteno za komunikacijo prek oceanov.
Osnovna funkcija antene: Uporablja se za pretvorbo energije visokofrekvenčnega toka (ali vodenega valovanja) v radijsko valovanje in prenos le-tega v prostor po vnaprej določeni porazdelitvi.Ko se uporablja za sprejem, pretvori energijo radijskih valov iz vesolja v energijo visokofrekvenčnega toka (ali vodenih valov).
Zato lahko anteno obravnavamo kot napravo za pretvorbo vodenih valov in valov sevanja, je naprava za pretvorbo energije.
Dobiček antene
Pomembna značilnost antene, ne glede na to, ali se uporablja za oddajanje ali sprejemanje, je ojačanje antene.
Nekateri antenski viri sevajo energijo enako v vse smeri in to vrsto sevanja imenujemo izotropno sevanje.Je kot sonce, ki seva energijo v vse smeri.Na določeni razdalji bo sončna energija, izmerjena pod katerim koli kotom, približno enaka.Zato se sonce šteje za izotropni radiator.
Vse druge antene imajo nasprotno ojačanje kot izotropni radiator.Nekatere antene so usmerjene, kar pomeni, da se v nekatere smeri prenaša več energije kot v druge.Razmerje med energijo, ki se širi v teh smereh, in energijo, ki je antena ne širi usmerjeno, se imenuje dobiček.Ko se oddajna antena z določenim ojačanjem uporablja kot sprejemna antena, bo imela tudi enako sprejemno ojačanje.
Vzorec antene
Večina anten oddaja več sevanja v eno smer kot v drugo in takšno sevanje imenujemo anizotropno sevanje.
Usmerjenost antene se nanaša na razmerje med relativno vrednostjo sevalnega polja antene in prostorsko smerjo pod pogojem enake razdalje v oddaljenem območju.Moč daljnega polja antene lahko izrazimo kot
Kje je smerna funkcija, neodvisna od razdalje in antenskega toka;sta kot azimuta in kot naklona;Je valovno število in je valovna dolžina.
Smerna funkcija je grafično predstavljena kot smerni graf antene.Da bi olajšali risanje ravnine, splošna risba dveh pravokotnih smeri glavne ravnine.
Antenski vzorec je grafični prikaz prostorske porazdelitve sevane energije antene.Odvisno od uporabe naj bi antene sprejemale signale samo v eni smeri in ne v drugih (npr. TV antene, radarske antene), po drugi strani pa bi morale biti avtomobilske antene sposobne sprejemati signale iz vseh možnih smeri oddajnika.
Želeno usmerjenost dosežemo s ciljno mehansko in električno strukturo antene.Usmerjenost označuje sprejemni ali oddajni učinek antene v določeni smeri.
Za risanje usmeritve antene lahko uporabite dve različni vrsti grafike – kartezične in polarne koordinate.Pri polarnem grafu se točka projicira na koordinatno ravnino vzdolž vrtilne osi (polmera) in meri se polarni graf sevanja.Kot je prikazano na spodnji sliki.
Če je največja vrednost grafa prostorske orientacije enaka 1, se graf orientacije imenuje normalizirani orientacijski graf, ustrezna orientacijska funkcija pa normalizirana orientacijska funkcija.Emax je jakost električnega polja v smeri največjega sevanja, medtem ko je jakost električnega polja v smeri iste razdalje.
Diagram smeri razmerja med gostoto moči in smerjo sevanja imenujemo diagram smeri moči.
Čas objave: 14. februarja 2023
