En 1873, o matemático británico Maxwell resumiu a ecuación do campo electromagnético: a ecuación de Maxwell.A ecuación mostra que: a carga eléctrica pode producir campo eléctrico, a corrente pode producir campo magnético e o campo eléctrico cambiante tamén pode producir campo magnético, e o campo magnético cambiante pode producir campo eléctrico, o que predice a existencia de ondas electromagnéticas.
Catorce anos despois, en 1887, o físico alemán Heinrich Hertz deseñou a primeira antena para probar a existencia de ondas electromagnéticas.A comunicación sen fíos comezou en 1901 cando o físico italiano Gulimo Marconi utilizou unha gran antena para comunicarse sobre os océanos.
A función básica da antena: utilízase para converter a enerxía de corrente de alta frecuencia (ou onda guiada) en onda de radio e transmitila ao espazo segundo unha distribución predeterminada.Cando se usa para recibir, converte a enerxía das ondas de radio do espazo en enerxía de corrente de alta frecuencia (ou onda guiada).
Polo tanto, a antena pódese considerar como un dispositivo de conversión de ondas guiadas e ondas de radiación, é un dispositivo de conversión de enerxía.
Ganancia de antena
Unha característica importante dunha antena, independentemente de que se utilice para transmitir ou recibir, é a ganancia da antena.
Algunhas fontes de antena irradian enerxía por igual en todas as direccións, e este tipo de radiación chámase radiación isótropa.É como o sol irradiando enerxía en todas as direccións.A unha distancia fixa, a enerxía solar medida en calquera ángulo será aproximadamente a mesma.Polo tanto, considérase que o sol é un radiador isótropo.
Todas as outras antenas teñen a ganancia oposta a un radiador isótropo.Algunhas antenas son direccionais, é dicir, transmítese máis enerxía nunhas direccións que noutras.A relación entre a enerxía que se propaga nestas direccións e a enerxía que a antena non se propaga direccionalmente chámase ganancia.Cando se utiliza unha antena transmisora cunha certa ganancia como antena receptora, tamén terá a mesma ganancia de recepción.
Patrón de antena
A maioría das antenas emiten máis radiación nunha dirección que na outra, e unha radiación coma esta denomínase radiación anisotrópica.
A directividade da antena refírese á relación entre o valor relativo do campo de radiación da antena e a dirección espacial baixo a mesma distancia na rexión afastada.A intensidade do campo afastado da antena pódese expresar como
Onde, é a función de dirección, independente da distancia e da corrente da antena;Son o ángulo azimutal e o ángulo de cabeceo respectivamente;É o número de onda e é a lonxitude de onda.
A función direccional represéntase graficamente como o gráfico direccional da antena.Co fin de facilitar o debuxo do plano, o debuxo xeral das dúas direccións do plano principal ortogonais.
O patrón de antena é unha representación gráfica da distribución espacial da enerxía radiada da antena.Segundo a aplicación, as antenas só deberían recibir sinais nunha dirección e non noutras (por exemplo, antenas de TV, antenas de radar), por outra banda, as antenas de automóbiles deberían poder recibir sinais de todas as direccións posibles do transmisor.
A directividade desexada conséguese a través da estrutura mecánica e eléctrica específica da antena.A directividade indica o efecto de recepción ou transmisión dunha antena nunha determinada dirección.
Pódense usar dous tipos diferentes de gráficos para representar as orientacións da antena: coordenadas cartesianas e polares.Nun gráfico polar, o punto proxéctase sobre o plano de coordenadas ao longo do eixe de rotación (raio) e mídese a gráfica polar da radiación.Como se mostra na imaxe de abaixo.
Se o valor máximo da gráfica de orientación espacial é igual a 1, a gráfica de orientación chámase gráfica de orientación normalizada e a función de orientación correspondente chámase función de orientación normalizada.Emax é a intensidade do campo eléctrico na dirección da máxima radiación, mentres que é a intensidade do campo eléctrico na dirección da mesma distancia.
O diagrama de dirección da relación entre a densidade de potencia e a dirección da radiación chámase diagrama de dirección da potencia.
Hora de publicación: 14-feb-2023
