L'antenna è una parte indispensabile della trasmissione wireless, oltre alla trasmissione di segnali via cavo con fibra ottica, cavo, cavo di rete, purché l'uso di segnali di propagazione delle onde elettromagnetiche nell'aria, tutti necessitino di varie forme di antenna.
Il principio base dell'antenna
Il principio di base di un'antenna è che le correnti ad alta frequenza generano campi elettrici e magnetici variabili attorno ad essa.Secondo la teoria del campo elettromagnetico di Maxwell, "i cambiamenti dei campi elettrici generano campi magnetici, e i cambiamenti dei campi magnetici generano campi elettrici".Man mano che l'eccitazione continua, viene realizzata la propagazione del segnale wireless.
Coefficiente di guadagno
Il rapporto tra la potenza totale in ingresso dell'antenna è chiamato coefficiente di guadagno massimo dell'antenna.È una rappresentazione più completa dell'effettivo utilizzo da parte dell'antenna della potenza RF totale rispetto al coefficiente di direttività dell'antenna.Ed espresso in decibel.Si può dimostrare matematicamente che il coefficiente di guadagno massimo dell'antenna è uguale al prodotto del coefficiente di direttività dell'antenna e dell'efficienza dell'antenna.
L'efficienza dell'antenna
È il rapporto tra la potenza irradiata dall'antenna (cioè la potenza che converte effettivamente la parte di onde elettromagnetiche) e la potenza attiva immessa nell'antenna.È sempre inferiore a 1.
Onda di polarizzazione dell'antenna
L'onda elettromagnetica viaggia nello spazio, se la direzione del vettore del campo elettrico rimane stazionaria o ruota secondo determinate regole, questa viene chiamata onda di polarizzazione, nota anche come onda di polarizzazione dell'antenna o onda polarizzata.Di solito può essere suddiviso in polarizzazione piana (inclusa polarizzazione orizzontale e polarizzazione verticale), polarizzazione circolare e polarizzazione ellittica.
La direzione di polarizzazione
La direzione del campo elettrico di un'onda elettromagnetica polarizzata è chiamata direzione di polarizzazione.
La superficie di polarizzazione
Il piano formato dalla direzione di polarizzazione e dalla direzione di propagazione dell'onda elettromagnetica polarizzata è chiamato piano di polarizzazione.
Polarizzazione verticale
La polarizzazione delle onde radio, spesso con la terra come superficie standard.L'onda di polarizzazione la cui superficie di polarizzazione è parallela al piano normale terrestre (piano verticale) è chiamata onda di polarizzazione verticale.La direzione del suo campo elettrico è perpendicolare alla terra.
Polarizzazione orizzontale
L'onda di polarizzazione che è perpendicolare alla superficie normale della terra è chiamata onda di polarizzazione orizzontale.La direzione del suo campo elettrico è parallela alla terra.
Il piano di polarizzazione
Se la direzione di polarizzazione dell'onda elettromagnetica rimane fissa, si parla di polarizzazione piana, detta anche polarizzazione lineare.La polarizzazione piana può essere ottenuta nelle componenti del campo elettrico parallele alla terra (componente orizzontale) e perpendicolari alla superficie terrestre, le cui ampiezze spaziali hanno grandezze relative arbitrarie.Sia la polarizzazione verticale che quella orizzontale sono casi speciali di polarizzazione piana.
Polarizzazione circolare
Quando l'angolo tra il piano di polarizzazione e il piano normale geodetico delle onde radio cambia periodicamente da 0 a 360°, cioè la dimensione del campo elettrico rimane invariata, la direzione cambia nel tempo e la traiettoria della fine del vettore del campo elettrico viene proiettato come un cerchio sul piano perpendicolare alla direzione di propagazione, si chiama polarizzazione circolare.La polarizzazione circolare può essere ottenuta quando le componenti orizzontale e verticale del campo elettrico hanno ampiezze uguali e differenze di fase di 90° o 270°.Polarizzazione circolare, se la superficie di polarizzazione ruota nel tempo ed ha un rapporto a spirale retta con la direzione di propagazione dell'onda elettromagnetica, si parla di polarizzazione circolare retta;Al contrario, se esiste una relazione a spirale sinistra, si parla di polarizzazione circolare sinistra.
L'ellittica polarizzata
Se l'angolo tra il piano di polarizzazione delle onde radio e il piano normale geodetico cambia periodicamente da 0 a 2π, e la traiettoria dell'estremità del vettore del campo elettrico viene proiettata come un'ellisse sul piano perpendicolare alla direzione di propagazione, si chiama ellittica polarizzazione.Quando l'ampiezza e la fase delle componenti verticale e orizzontale del campo elettrico hanno valori arbitrari (tranne quando le due componenti sono uguali), si può ottenere la polarizzazione ellittica.
Antenna per onde lunghe, antenna per onde medie
È un termine generale per la trasmissione o la ricezione di antenne che funzionano nelle bande delle onde lunghe e medie.Le onde lunghe e medie si propagano come onde terrestri e onde del cielo, che si riflettono continuamente tra la ionosfera e la terra.Secondo questa caratteristica di propagazione, le antenne per onde lunghe e medie dovrebbero essere in grado di produrre onde polarizzate verticalmente.Nell'antenna a onde lunghe e medie, sono ampiamente utilizzate l'antenna di terra verticale di tipo verticale, di tipo L invertita, di tipo T e di tipo ombrello.Le antenne a onde lunghe e medie dovrebbero avere una buona rete di terra.Ci sono molti problemi tecnici nelle antenne a onde lunghe e medie, come la piccola altezza effettiva, la bassa resistenza alle radiazioni, la bassa efficienza, la banda passante stretta e il piccolo coefficiente di direzionalità.Per risolvere questi problemi la struttura dell'antenna è spesso molto complessa e molto grande.
Antenna a onde corte
Le antenne trasmittenti o riceventi che operano nella banda delle onde corte sono collettivamente chiamate antenne a onde corte.L'onda corta viene trasmessa principalmente dall'onda del cielo riflessa dalla ionosfera ed è uno dei mezzi più importanti della moderna comunicazione radio a lunga distanza.Esistono molte forme di antenna a onde corte, tra le quali le più utilizzate sono l'antenna simmetrica, l'antenna orizzontale in fase, l'antenna a doppia onda, l'antenna angolare, l'antenna a V, l'antenna a rombo, l'antenna a lisca di pesce e così via.Rispetto all'antenna a onde lunghe, l'antenna a onde corte presenta i vantaggi di una maggiore altezza effettiva, maggiore resistenza alle radiazioni, maggiore efficienza, migliore direzionalità, guadagno più elevato e banda passante più ampia.
Antenna per onde ultracorte
Le antenne trasmittenti e riceventi che operano nella banda delle onde ultracorte sono chiamate antenne a onde ultracorte.Le onde ultracorte viaggiano principalmente attraverso le onde spaziali.Esistono molte forme di questo tipo di antenna, tra cui la più utilizzata antenna Yaki, antenna parabolica conica, antenna doppia conica, antenna trasmittente TV "ala di pipistrello" e così via.
Antenna a microonde
Le antenne trasmittenti o riceventi che funzionano nelle bande d'onda dell'onda metrica, dell'onda decimale, dell'onda centimetrica e dell'onda millimetrica sono denominate collettivamente antenne a microonde.Le microonde dipendono principalmente dalla propagazione delle onde spaziali, per aumentare la distanza di comunicazione l'antenna viene posizionata più in alto.Nell'antenna a microonde, l'antenna paraboloide ampiamente utilizzata, l'antenna paraboloide a corno, l'antenna a corno, l'antenna a lente, l'antenna a fessura, l'antenna dielettrica, l'antenna periscopica e così via.
Antenna direzionale
L'antenna direzionale è un tipo di antenna che trasmette e riceve onde elettromagnetiche in una o più direzioni specifiche in modo particolarmente forte, mentre trasmette e riceve onde elettromagnetiche in altre direzioni è zero o molto piccola.Lo scopo dell'utilizzo dell'antenna di trasmissione direzionale è aumentare l'utilizzo efficace della potenza delle radiazioni e aumentare la segretezza.Lo scopo principale dell'utilizzo dell'antenna ricevente direzionale è aumentare la capacità anti-interferenza.
Antenna non direzionale
L'antenna che irradia o riceve onde elettromagnetiche uniformemente in tutte le direzioni è chiamata antenna non direzionale, come l'antenna a stilo utilizzata in piccole macchine per comunicazioni, ecc.
Antenna a banda larga
Un'antenna la cui direzionalità, impedenza e proprietà di polarizzazione rimangono quasi costanti su un'ampia banda è chiamata antenna a banda larga.La prima antenna a banda larga ha un'antenna a rombo, un'antenna a V, un'antenna a doppia onda, un'antenna a cono a disco, ecc., la nuova antenna a banda larga ha un'antenna a periodo logaritmico, ecc.
Sintonizzazione dell'antenna
Un'antenna che ha una direzionalità predeterminata solo in una banda di frequenza molto stretta è chiamata antenna sintonizzata o antenna direzionale sintonizzata.Tipicamente, la direzionalità di un'antenna sintonizzata rimane costante solo fino al 5% DELLA banda vicino alla sua frequenza di sintonizzazione, mentre ad altre frequenze la direzionalità cambia così tanto che la comunicazione viene interrotta.Le antenne sintonizzate non sono adatte per comunicazioni a onde corte con frequenze variabili.L'antenna orizzontale della stessa fase, l'antenna piegata e l'antenna a zigzag sono tutte antenne sintonizzate.
Antenna verticale
L'antenna verticale si riferisce all'antenna posizionata perpendicolare al suolo.Ha forme simmetriche e asimmetriche e quest'ultima è più ampiamente utilizzata.Le antenne verticali simmetriche sono generalmente alimentate al centro.L'antenna verticale asimmetrica si alimenta tra la parte inferiore dell'antenna e il suolo e la sua direzione massima di radiazione è concentrata nella direzione del suolo quando l'altezza è inferiore a 1/2 lunghezza d'onda, quindi è adatta per la trasmissione.L'antenna verticale asimmetrica è anche chiamata antenna verticale di terra.
Versare l'antenna L
Un'antenna formata collegando un cavo verticale a un'estremità di un singolo filo orizzontale.A causa della sua forma simile alla lettera inglese L capovolta, è chiamata antenna L rovesciata.La γ della lettera russa è la L inversa della lettera inglese.Pertanto, l'antenna di tipo γ è più conveniente.È una forma di antenna con messa a terra verticale.Per migliorare l'efficienza dell'antenna, la sua parte orizzontale può essere composta da più fili disposti sullo stesso piano orizzontale, e la radiazione prodotta da questa parte può essere ignorata, mentre lo è la radiazione prodotta dalla parte verticale.Le antenne a L invertita sono generalmente utilizzate per la comunicazione a onde lunghe.I suoi vantaggi sono la struttura semplice e la costruzione conveniente;Gli svantaggi sono l'ingombro elevato e la scarsa durata.
Antenna T
Al centro del filo orizzontale è collegato un cavo verticale, che ha la forma della lettera inglese T, quindi è chiamata antenna T.È il tipo più comune di antenna con messa a terra verticale.La parte orizzontale della radiazione è trascurabile, la radiazione è prodotta dalla parte verticale.Per migliorare l'efficienza il tratto orizzontale può essere composto anche da più fili.L'antenna a T ha le stesse caratteristiche dell'antenna a L rovesciata.Viene generalmente utilizzato per la comunicazione a onde lunghe e onde medie.
Antenna dell'ombrello
Sulla parte superiore di un singolo filo verticale, diversi conduttori inclinati vengono condotti verso il basso in tutte le direzioni, in modo che la forma dell'antenna sia come un ombrello aperto, quindi è chiamata antenna a ombrello.È anche una forma di antenna con messa a terra verticale.Le sue caratteristiche e usi sono gli stessi delle antenne a L e T rovesciate.
Antenna a frusta
L'antenna a frusta è un'antenna ad asta verticale flessibile, che generalmente ha una lunghezza di 1/4 o 1/2 d'onda.La maggior parte delle antenne a stilo utilizzano una rete anziché un filo di terra.Le piccole antenne a stilo spesso utilizzano il guscio metallico di una piccola stazione radio come rete di terra.A volte, per aumentare l'altezza effettiva dell'antenna a stilo, è possibile aggiungere alcune piccole lame a raggio alla parte superiore dell'antenna a stilo oppure è possibile aggiungere un'induttanza all'estremità centrale dell'antenna a stilo.L'antenna a frusta può essere utilizzata per piccoli apparecchi di comunicazione, chat machine, autoradio, ecc.
Antenna simmetrica
Due fili di uguale lunghezza, scollegati al centro e collegati ad un'alimentazione, possono essere utilizzati come antenne trasmittenti e riceventi, tale antenna è chiamata antenna simmetrica.Poiché le antenne sono talvolta chiamate oscillatori, le antenne simmetriche sono anche chiamate oscillatori simmetrici o antenne a dipolo.Un oscillatore simmetrico con una lunghezza totale di mezza lunghezza d'onda è chiamato oscillatore a semionda, noto anche come antenna a dipolo a semionda.È l'antenna dell'elemento più elementare e la più utilizzata.Molte antenne complesse ne sono composte.L'oscillatore a semionda ha una struttura semplice e un'alimentazione conveniente.È ampiamente utilizzato nella comunicazione a campo vicino.
Antenna a gabbia
È un'antenna direzionale debole a banda larga.Si tratta di un cilindro cavo circondato da diversi fili invece di un corpo di radiazione a filo singolo in un'antenna simmetrica, poiché il corpo di radiazione è a forma di gabbia, è chiamato antenna a gabbia.La banda operativa dell'antenna a gabbia è ampia e facile da regolare.È adatto per la comunicazione su linea urbana a distanza ravvicinata.
Antenna a corno
Appartiene ad una sorta di antenna simmetrica, ma i suoi due bracci non sono disposti in linea retta, ma in un angolo di 90° o 120°, la cosiddetta antenna angolare.Questo tipo di antenna è generalmente un dispositivo orizzontale, la sua direzionalità non è significativa.Per ottenere le caratteristiche di banda larga, i due bracci dell'antenna angolare possono anche adottare la struttura a gabbia, denominata antenna a gabbia angolare.
Equivale all'antenna
La piegatura degli oscillatori in antenne simmetriche parallele è chiamata antenna piegata.Esistono diverse forme di antenna convertita a doppio filo, antenna convertita a tre fili e antenna convertita multifilo.Durante la flessione, la corrente nel punto corrispondente su ciascuna linea dovrebbe essere nella stessa fase.Da lontano, l'intera antenna sembra un'antenna simmetrica.Ma rispetto all'antenna simmetrica, la radiazione dell'antenna convertita è migliorata.L'impedenza di ingresso aumenta per facilitare l'accoppiamento con l'alimentatore.L'antenna piegata è un'antenna sintonizzata con una frequenza operativa stretta.È ampiamente utilizzato nelle bande delle onde corte e ultracorte.
Antenna V
Un'antenna composta da due fili ad angolo tra loro a forma di lettera V. Il terminale può essere aperto o collegato con una resistenza pari all'impedenza caratteristica dell'antenna.L'antenna a forma di V è unidirezionale e la direzione massima di trasmissione è nel piano verticale lungo la linea dell'Angolo.I suoi svantaggi sono la bassa efficienza e l'ingombro elevato.
Antenna rombica
E' un'antenna a banda larga.È costituito da un DIAMANTE orizzontale SOSPESO SU quattro pilastri, uno dei diamanti è collegato all'alimentatore ad angolo acuto e l'altro è collegato ad una resistenza terminale pari all'impedenza caratteristica dell'antenna del diamante.È unidirezionale nel piano verticale che punta nella direzione della resistenza terminale.
I vantaggi dell'antenna a rombo sono l'alto guadagno, la forte direzionalità, l'ampia banda, la facilità di installazione e manutenzione;Lo svantaggio è l'ingombro elevato.Dopo che l'antenna romboidale è stata deformata, ci sono tre forme di doppia antenna romboidale, antenna romboidale di risposta e antenna romboidale piegata.L'antenna a rombo viene generalmente utilizzata nelle stazioni riceventi di onde corte medie e grandi.
Antenna parabolica a cono
È un'antenna a onde ultracorte.La parte superiore è un disco (corpo di radiazione), alimentato dalla linea centrale della linea coassiale, e la parte inferiore è un cono, collegato al conduttore esterno della linea coassiale.L'effetto del cono è simile a quello del terreno infinito.La modifica dell'angolo di inclinazione del cono può modificare la direzione massima della radiazione dell'antenna.Ha una banda di frequenza estremamente ampia.
Orario di pubblicazione: 23 luglio 2022