Godine 1873. britanski matematičar Maxwell sažeo je jednadžbu elektromagnetskog polja – Maxwellovu jednadžbu.Jednadžba pokazuje da: električni naboj može proizvesti električno polje, struja može proizvesti magnetsko polje, a promjenjivo električno polje također može proizvesti magnetsko polje, a promjenjivo magnetsko polje može proizvesti električno polje, što predviđa postojanje elektromagnetskog vala.
Četrnaest godina kasnije, 1887., njemački fizičar Heinrich Hertz dizajnirao je prvu antenu kojom je testirao postojanje elektromagnetskih valova.Bežična komunikacija započela je 1901. godine kada je talijanski fizičar Gulimo Marconi upotrijebio veliku antenu za komunikaciju preko oceana.
Osnovna funkcija antene: Koristi se za pretvaranje energije visokofrekventne struje (ili vođenog vala) u radioval i njezin prijenos u svemir prema unaprijed određenoj raspodjeli.Kada se koristi za prijam, pretvara energiju radio valova iz svemira u energiju struje visoke frekvencije (ili vođenih valova).
Stoga se antena može smatrati uređajem za pretvorbu vođenih valova i radijacijskih valova, kao uređaj za pretvorbu energije.
Dobitak antene
Važna karakteristika antene, neovisno o tome koristi li se za odašiljanje ili prijam, je pojačanje antene.
Neki antenski izvori zrače energiju jednako u svim smjerovima, a ova vrsta zračenja naziva se izotropno zračenje.To je poput sunca koje zrači energijom u svim smjerovima.Na fiksnoj udaljenosti, sunčeva energija izmjerena pod bilo kojim kutom bit će otprilike ista.Stoga se Sunce smatra izotropnim radijatorom.
Sve druge antene imaju suprotno pojačanje od izotropnog radijatora.Neke antene su usmjerene, to jest, više energije se prenosi u nekim smjerovima nego u drugim.Omjer između energije koja se širi u tim smjerovima i energije koju antena ne širi usmjereno naziva se dobitak.Kada se odašiljačka antena s određenim pojačanjem koristi kao prijamna antena, ona će također imati isti prijemni dobitak.
Uzorak antene
Većina antena emitira više zračenja u jednom smjeru nego u drugom, a takvo zračenje naziva se anizotropno zračenje.
Usmjerenost antene odnosi se na odnos između relativne vrijednosti polja zračenja antene i prostornog smjera pod uvjetom iste udaljenosti u udaljenom području.Snaga dalekog polja antene može se izraziti kao
Gdje je funkcija smjera, neovisna o udaljenosti i struji antene;Jesu kut azimuta i kut nagiba;Je valni broj i je valna duljina.
Funkcija usmjerenja je grafički predstavljena kao dijagram usmjerenja antene.Da bi se olakšalo crtanje ravnine, općenito crtanje dvaju ortogonalnih glavnih ravninskih pravaca.
Dijagram antene je grafički prikaz prostorne distribucije energije zračenja antene.Ovisno o primjeni, antene bi trebale primati signale samo u jednom smjeru, a ne u drugim (npr. TV antene, radarske antene), s druge strane, automobilske antene bi trebale moći primati signale iz svih mogućih smjerova odašiljača.
Željena usmjerenost postiže se ciljanom mehaničkom i električnom strukturom antene.Usmjerenost označava prijamni ili odašiljački učinak antene u određenom smjeru.
Za iscrtavanje orijentacije antene mogu se koristiti dvije različite vrste grafika – kartezijeve i polarne koordinate.U polarnom grafu točka se projicira na koordinatnu ravninu duž osi rotacije (radijus), a mjeri se polarni graf zračenja.Kao što je prikazano na slici ispod.
Ako je najveća vrijednost grafa prostorne orijentacije jednaka 1, graf orijentacije naziva se normalizirani graf orijentacije, a odgovarajuća funkcija orijentacije naziva se normalizirana funkcija orijentacije.Emax je intenzitet električnog polja u smjeru najvećeg zračenja, dok je intenzitet električnog polja u smjeru iste udaljenosti.
Dijagram smjera odnosa između gustoće snage i smjera zračenja naziva se dijagram smjera snage.
Vrijeme objave: 14. veljače 2023
