Антенна (Gumyuug)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/Dipole_xmting_antenna_animation_4_408x318x150ms.gif/220px-Dipole_xmting_antenna_animation_4_408x318x150ms.gif)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/dd/Dipole_receiving_antenna_animation_6_800x394x150ms.gif/220px-Dipole_receiving_antenna_animation_6_800x394x150ms.gif)
Анте́нна (лат. antenna — мачта[1], рея) — преобразователь (обычно линейный) волновых полей[2]; в традиционном понимании — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн[3][1].
Передающая антенна преобразует направляемые электромагнитные волны, движущиеся от радиопередатчика по фидерной линии к входу антенны, в свободные расходящиеся в пространстве электромагнитные волны. Приёмная антенна преобразует падающие на неё свободные волны в направляемые волны фидера, подводящие принятую энергию к входу радиоприёмника[4]:5.
Первая передающая антенна была создана Генрихом Герцем в 1886—1888 годах в ходе его экспериментов по доказательству существования электромагнитных волн (вибратор Герца, дипольная антенна).
Конструкция и размеры антенн чрезвычайно разнообразны и зависят от рабочей длины волны и назначения антенны. Нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка провода, системы проводников, металлического рупора, металлических и диэлектрических волноводов, волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы. Для улучшения направленных свойств первичный излучатель может снабжаться отражающими элементами (рефлекторами), а также линзами.
Излучающая часть антенн, как правило, изготавливается из проводящих электрический ток материалов, но могут применяться изоляционные материалы (диэлектрики), а также полупроводники и метаматериалы.
Терминология
[править | править код]Привнесение термина «антенна» в технику беспроводной связи приписывают итальянцу Г. Маркони, но как решающий фактор в становление термина отмечается участие представителей французской науки, в частности физика А. Блонделя[5]. Летом 1895 года Маркони начал опыты со своими приборами в поместье отца и вскоре стал экспериментировать с длинной проволокой, подвешенной к шесту[6]. По-итальянски шест для палатки известен как l’antenna centrale, а шест с проводом был назван просто l’antenna. До этого излучающий передающий и приёмный элементы беспроводного устройства упоминались как «терминалы» (выводы). Приобретённая известность Маркони способствовала распространению термина «антенна» среди исследователей и энтузиастов беспроводной связи, а затем и среди широкой публики[5][7]. Однако ряд физиков в конце XIX века, в том числе Блондель, не называли антенной вибратор Герца[8][9]:324.
Условная дата официального происхождения радиотехнического термина «антенна» — 30 января 1898 года, дата публикации статьи Люсьена Пуанкаре[англ.], подтверждающей приоритет Маркони в использовании термина в беспроводной телеграфии. В статье указывается, что Маркони называет вертикальный провод антенной («M. Marconi appelle ce fil une antenne»). В одной из более ранних публикаций по опытам Маркони (в итальянском издании от 20 июля 1897 года) слово antenne употреблено в смысле «мачта, шест, столб». Утверждение советских авторов, что термин «антенна» был предложен А. Блонделем в его письме к А. С. Попову (от 20 ноября 1898 года[9]:323), ошибочно[5][10]. Попов и после 1898 года не применял термин «антенна», а использовал словосочетания «приёмный проводник»[5] или «вертикальная проволока».
Термин «антенна» в широком смысле может относиться ко всему сооружению, включая опорную конструкцию, корпус (если есть) и т. д., в дополнение к фактическим токонесущим радиочастотным компонентам. Приёмная антенна может включать в себя не только пассивные металлические приёмные элементы, но и встроенный предусилитель или смеситель, особенно в диапазоне микроволновых частот и выше.
История
[править | править код]Устройства, с помощью которых возможен приём электромагнитных колебаний, появились в середине XVIII века. В радиотехническом смысле металлический провод молниеотвода, изобретённого в 1751 году Б. Франклином, можно вполне корректно рассматривать как заземлённую приёмную антенну. Длинным проводом, поднятым над землёй пользовались в своих экспериментах Г. Рихман (1752) и Л. Гальвани (1791)[11]:36—37.
В 1876 году Т. Эдисон использовал несимметричную шаровидную антенну в сконструированном им приёмнике электромагнитных колебаний[11]:40—41. Предложенный Эдисоном в 1885—1886 годах способ беспроводной телеграфной связи между кораблями при помощи электрических волн предусматривал установку на береговых станциях вертикальной антенны, а на кораблях — Г-образной[12].
Первая передающая антенна — так называемый вибратор Герца, или симметричный вибратор — была создана Г. Герцем в 1886—1888 годах в ходе его экспериментов по обнаружению электромагнитных волн[13]. Для обнаружения волн Герц использовал простейший приёмник в виде металлической рамки с малым искровым промежутком. Другим вариантом приёмника был также вибратор, но с малым искровым промежутком[14].
Антенну в приёмнике (а также в передатчике[15]) в виде отрезка проволоки использовал в своих экспериментах Э. Бранли в 1890—1891 годах[11]:43—47.
Передающую и приёмную антенны в виде вертикального провода использовал Я. Наркевич-Иодко, который в начале 1890-х годов «произвёл в Вене весьма интересные передачи с катушкой Румкорфа, соединённой с землёй и с антенной, и с приёмником, образованным из антенны и телефона, также заземлённого (правда, может быть, без ясного представления о роли электромагнитных волн в этих опытах)»[16]:185—186.
В 1893 году вертикальные антенны в передатчике и приёмнике применял Н. Тесла при демонстрации своего устройства для получения электромагнитных колебаний и передаче электрической энергии приёмнику через пространство[11]:47—50.
В советской[17], а затем в российской литературе[18] идея создания и использования приёмной антенны в виде вертикального провода часто приписывалась А. С. Попову (1895). Однако сам Попов, описывая в 1899 году поднятые на мачте провод передатчика и провод приёмника Маркони, отмечал[19]:218:
Употребление мачты на станции отправления и на станции приёма для передачи сигналов помощью электрических колебаний не было, впрочем, новостью: в 1893 г. в Америке была сделана подобная попытка передачи сигналов известным электротехником Николаем Тесла. На станции отправления на высокой мачте был поднят изолированный проводник, снабжённый на верхнем конце некоторой ёмкостью в виде металлического листа; нижний конец этой проволоки соединялся с полюсом трансформатора Тесла высокого напряжения и большой частоты. Другой полюс трансформатора был соединён с землёю. Разряды трансформатора были слышны на станции приёма в телефоне, соединённом с высоко поднятым проводом и землёй.
В примечании к его высказыванию от составителей сборника документов говорится: «А. С. Попов никогда не ставил себе в заслугу использование антенн, хотя много работал над их конструкцией»[19]:226.
Исследователи относят начало применения в аппаратуре Маркони длинного провода для передатчика и приёмника к осени 1896 года[20], а по некоторым источникам — к лету 1895 года[21].
Принцип действия
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/Dipolentstehung.gif/220px-Dipolentstehung.gif)
Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические (токопроводящие) элементы, соединённые электрически (непосредственно или через линию питания — фидер) с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый источником (например, радиопередатчиком), протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это меняющееся во времени магнитное поле, в свою очередь, не только воздействует на породивший его электрический ток в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя меняющееся во времени вихревое электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электромагнитное поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство. Энергия источника электрического тока преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве. В режиме приёма переменное электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, которые поступают в нагрузку (фидер, радиоприёмник). Наведённые токи порождают напряжения на входном импедансе приёмника.
Характеристики антенн
[править | править код]Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и поляризации. Антенна как двухполюсник обладает входным сопротивлением (импедансом). Реальная антенна преобразует в электромагнитную волну лишь часть энергии источника; остальная энергия расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором радиотехнических и конструктивных характеристик и параметров, в частности:
КНД — коэффициент направленного действия,
КУ — коэффициент усиления,
УБЛ — уровень боковых лепестков,
F/B — коэффициент подавления обратного излучения
- Полевые характеристики
- характеристика направленности[* 1]
- диаграмма направленности (ДН), её тип[* 2] и возможность управления[* 3]
- ширина ДН по заданному уровню
- уровень боковых лепестков (УБЛ), коэффициент рассеяния
- фазовая диаграмма, местоположение фазового центра и частотная стабильность его координат
- тип поляризации, поляризационная диаграмма, максимальное значение уровня излучения на кроссполяризации в заданном направлении, число поляризационных каналов и межполяризационная развязка (переходное затухание)
- коэффициент направленного действия (КНД)
- коэффициент усиления (КУ)
- коэффициент использования поверхности (КИП) апертуры антенны
- эффективная площадь рассеяния (ЭПР) антенны[* 4]
- Характеристики со стороны линии питания
- тип линии передачи, номинальное входное сопротивление антенны
- резонансная частота, рабочая полоса частот (по качеству согласования)
- входной импеданс антенны и коэффициент стоячей волны (КСВ) в линии передачи
- максимальная допустимая мощность на входе антенны (средняя, импульсная)
- Передаточные характеристики
- коэффициент полезного действия (КПД)
- действующая высота[* 5]
- векторная импульсная характеристика[* 6], векторная передаточная характеристика[* 7]
- шумовая температура антенны
- эффективная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)[* 8] (характеристика системы антенна + радиопередатчик)
- Конструктивные характеристики
- масса, координаты центра масс, момент инерции
- габаритные размеры, максимальный радиус разворота
- тип радиочастотного соединителя или присоединительные размеры
- парусность (ветровая нагрузка)
- объект установки, способ крепления
- применённые материалы
- устойчивость к внешним воздействиям (климатическим, механическим и др.)
- надежность, долговечность (срок службы, назначенный ресурс и др.)
Ряд электрических характеристик антенн как взаимных устройств (пассивных линейных многополюсников) в режиме передачи и в режиме приёма совпадает, в том числе: ДН (КНД, КУ, УБЛ) и входной импеданс. Например, диаграммы направленности антенны в режиме приёма и в режиме передачи совпадают.
Основные типы антенн
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/10/%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D1%88%D0%BD%D0%B8.jpg/220px-%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D1%88%D0%BD%D0%B8.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%BC%D0%B0%D1%87%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5.jpg/220px-%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%BC%D0%B0%D1%87%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/76/Antenna.jpg/220px-Antenna.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0_%D0%94%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0_%D0%9D-1381_%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%B0%D1%87%D1%82%D0%B5.jpg/220px-%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0_%D0%94%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0_%D0%9D-1381_%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%B0%D1%87%D1%82%D0%B5.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/Sputnik_asm.jpg/220px-Sputnik_asm.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/dc/Seeker_Kh-35E_maks2005.jpg/220px-Seeker_Kh-35E_maks2005.jpg)
Содержание этого раздела является скорее не классификацией, а простым перечислением типов антенн со ссылками на их более подробное описание.
- Телескопическая антенна[22]
- Вибраторная антенна
- Симметричный вибратор (диполь)[* 9]
- Разрезной вибратор[* 10]
- Шунтовой вибратор[* 11]
- Петлевой вибратор («петлевой вибратор Пистолькорса», шлейф-вибратор)[* 12]
- Диполь Надененко[* 13]
- Уголковая вибраторная антенна[* 14]
- Антенна «Inverted V»[* 15]
- «Коаксиальная» антенна[* 16]
- CFR-антенна[* 17]
- Несимметричный вибратор[* 18]
- Антенна «Ground Plane»[* 19]
- Укороченная штыревая антенна[* 20]
- Коллинеарная антенна[* 21]
- J-образная антенна[* 22][23]
- Антенна зенитного излучения
- Диэлектрическая резонаторная антенна
- Вертикальная антенна верхнего питания
- Антенна Александерсена[* 23]
- Турникетная антенна
- Аэростатная антенна
- Директорная антенна[* 24]
- Антенна типа «волновой канал» (антенна Уда — Яги)
- Антенна СГД (синфазная горизонтальная диапазонная)[24]:224—263, 312—343
- Симметричный вибратор (диполь)[* 9]
- Щелевая антенна
- Апертурная антенна[* 27]
- Открытый конец металлического волновода
- Рупорная антенна
- Зеркальная антенна
- Антенны со специальной формой диаграммы направленности
- Антенна с косекансной диаграммой направленности[* 31]
- Линзовая антенна
- Линза Люнеберга
- Линза Ротмана[* 32]
- Линза Ван-Атта
- Антенна бегущей волны
- Спиральная антенна[* 33]
- Диэлектрическая стержневая антенна
- Импедансная антенна
- Антенна вытекающей волны
- Антенна с сосредоточенной емкостью
- V-образная антенна[* 34]
- Ромбическая антенна[* 35]
- Антенна Бевереджа[* 36]
- V-образная антенна (вертикальная)[* 37]
- λ-образная антенна[* 38]
- Антенны БС, БЕ и БИ[* 39]
- Слабонаправленные антенны диапазона СВЧ
- Полосковая антенна (патч-антенна)
- Сингулярная антенна[* 42]
- Чип-антенна[* 43]
- Сверхширокополосные антенны
- Антенны на принципе электродинамического подобия
- Биконическая антенна
- Дискоконусная антенна
- Излучатель типа «бабочка»
- Логопериодическая антенна[* 44]
- Вибраторная логопериодическая антенна
- Спиральная логопериодическая антенна
- Фрактальные антенны
- Т-рупор
- Антенна Вивальди
- Антенны на принципе электродинамического подобия
- Антенная решетка[* 45]
- Фазированная антенная решётка (ФАР)
- Многолучевая антенная решетка
- MIMO-антенна
- CTS-антенна[* 47]
- Пеленгаторная антенна
- Антенна с обработкой сигнала
- Радиоинтерферометр
- Антенна с синтезированной апертурой[26]
- Радиооптическая антенная решетка[* 52]
- Электрически малая антенна[* 53]
- Магнитная антенна
- С ферритовым сердечником
- Магнитная рамочная антенна
- Наномеханическая магнитоэлектрическая антенна[27]
- Магнитная антенна
- Распределённые антенны
- Частично излучающий кабель[* 54]
- Антенны для преобразования энергии электромагнитной волны в электрическую энергию и для средств RFID
- Ректенна = антенна + выпрямитель
- Наноантенна — антенна для резонансного преобразования оптического излучения в электрическую энергию[28]
- Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками)
- Плазменная антенна
- Концептуальные антенны
Примеры выдающихся конструкций
[править | править код]- Антенна АДУ-1000
- Антенна РТ-70
- Антенна загоризонтной РЛС «Дуга»
- Антенна станции зондирования ионосферы HAARP
- Антенна радиообсерватории Аресибо
- Антенна радиотелескопа Грин-Бэнк
- Антенна СДВ-радиостанции «Голиаф»
Средства защиты от внешних воздействий
[править | править код]Интересные сведения
[править | править код]- Электрические параметры антенны (ДН, входное сопротивление) не изменятся, если изменить все её размеры и длину волны в одинаковое число раз (принцип электродинамического подобия).
- Амплитудно-фазовое распределение (распределение комплексной амплитуды тока как функции координат по апертуре антенны) и диаграмма направленности антенны в дальней зоне как функция угловых координат (пространственных частот) связаны преобразованием Фурье. При нахождении формы ДН удобно использовать теоремы связанные с преобразованием Фурье.
- Эффективные размеры антенн с синтезированной апертурой могут составлять десятки и сотни километров.
- Параметры пассивных антенн в линейных негиротропных средах не зависят от того, работает ли антенна на приём или на передачу, что вытекает из теоремы взаимности.
Программы для анализа параметров и синтеза антенн
[править | править код]Разработка хорошей антенны является неоднозначной, нетривиальной и часто сложной задачей. Поэтому при проектировании антенн идут на компромисс, так как антенна должна не только обеспечить требуемую диаграмму направленности и заданные электрические параметры, её конструкция должна быть ещё и прочной, недорогой, технологичной, стойкой к воздействию окружающей среды, ремонтопригодной, а в последнее время — часто выдвигается требование экологичности — минимизации возможного вреда от излучения и затрат на утилизацию.
С другой стороны, задача анализа (определения электромагнитных параметров антенны известной конструкции) с появлением компьютеров в большинстве случаев может быть успешно решена. Для этого создано и продолжает разрабатываться программное обеспечение ЭВМ, использующее численные методы решения задач электродинамики для анализа электрических параметров антенн. Многие из таких программ являются достаточно сложными в освоении коммерческими САПР, что существенно ограничивает их применение радиолюбителями и DIY-сообществом. Вот некоторые из них:
- MININEC
- NEC2
- NEC4 — дальнейшее развитие NEC2.
- MMANA-GAL
- SuperNEC
- UA6HJQ-VHF8
- Antenna Magus
- CST Microwave Studio
- Ansoft HFSS
- FEKO
- Microwave Office
Специализирующиеся производители
[править | править код]Галерея
[править | править код]-
Комнатная телевизионная антенна диапазонов метровых волн (вибратор с регулируемой длиной плеч) и дециметровых волн (рамка у основания антенны)
-
Панельные секторные антенны на мачте базовой станции сотовой связи
-
Параболическая антенна телевизионного канала «Himalaya TV» для передачи данных на спутник. Катманду, Непал
-
Решётка из четырех турникетных вибраторов панельного типа для нижнего диапазона метровых волн телевизионной станции, Германия
-
Антенный сайт. На переднем плане — петлевой симметричный вибратор
-
Трёхдиапазонная совмещённая антенна типа волновой канал любительской радиостанции
-
Антенна-мачта радиостанции диапазона средних волн, Чапел-Хилл, Северная Каролина
См. также
[править | править код]- Спутниковая антенна
- Эквивалент антенны
- Антенное согласующее устройство
- Антенна-банка — забавная конструкция антенны для увеличения дальности действия радиоканала Wi-Fi
- Антенна Харченко
- Радиофобия
- Металлический изолятор
Примечания
[править | править код]- Комментарии
- ↑ Характеристика направленности антенны — зависимость создаваемой ею напряженности поля от направления (то есть от радиус-вектора точки наблюдения, при фиксированном расстоянии r от антенны). Как правило, используется сферическая система координат (направление задается угломестным и азимутальным углами θ и φ), и характеристика направленности определяется в дальней зоне антенны. Полагая один из углов, задающих направление, постоянным, получают характеристику направленности антенны в той или иной плоскости, например, в азимутальной, горизонтальной или вертикальной. Характеристика направленности антенны — векторная комплексная величина, параметрами которой также являются частота f и расположение антенны относительно системы координат (координаты фазового центра и ориентация антенны). Графическое представление характеристики направленности антенны называют диаграммой направленности антенны: амплитудной или «по мощности», которые могут определяться по модулю или по той или иной компоненте вектора напряженности поля — θ-, φ-, указанной основной или паразитной (кроссполяризационной) компоненте и др.; фазовой; поляризационной. Таким образом, следует различать характеристику направленности и диаграмму направленности антенны.
- ↑ слабонаправленная, карандашная, суммарно-разностная, специальной формы и др.
- ↑ фиксированная в пространстве или сканирующая (по способу: с механическим, электрическим, частотным и др. сканированием); с постоянной или изменяемой формой (например, адаптируемая).
- ↑ Зондирующая электромагнитная волна, встречающая на своем пути антенну, возбуждает в ней переменные токи. Наводимые в антенне переменные токи, в свою очередь, сами создают электромагнитное поле. Иными словами, энергия зондирующей волны не только поглощается в антенне и подключенной к ней нагрузке и переходит в тепло, но и частично переизлучается обратно в пространство, то есть антенна обладает способностью отражать электромагнитные волны и характеризуется ЭПР.
- ↑ Действующая высота антенны — коэффициент, равный отношению амплитуд ЭДС на клеммах антенны и напряженности электрического поля в месте расположения антенны. Действующая высота антенны — электрический параметр, применяемый для проволочных антенн и аналогичный эффективной площади антенны, применяемой для апертурных антенн. Действующая высота антенны не тождественна ни длине антенны, ни высоте расположения антенны над поверхностью грунта, название обусловлено размерностью (м).
- ↑ Векторная импульсная характеристика (ВИХ) антенны (от англ. Vector Effective Height — векторная эффективная высота) — обобщение параметра действующая высота антенны на случай нестационарного электромагнитного поля и произвольной ориентации антенны относительно вектора напряженности электрического поля. ВИХ позволяет рассчитать отклик антенны на электромагнитный импульс с произвольной пространственно-временной зависимостью.
- ↑ Векторная передаточная характеристика — фурье-пара векторной импульсной характеристики антенны.
- ↑ В некоторых источниках используется термин энергетический потенциал; в радиолокации и радиосвязи энергетический потенциал имеет другое значение и определяется как отношение мощности радиопередатчика к пороговой чувствительности радиоприемника, выраженное в децибелах.
- ↑ Симметричный вибратор — проволочная (то есть состоящая из проводника, размеры поперечного сечения которого много меньше длины проводника) антенна, состоящая из двух проводников (плеч) одинаковой длины, расположенных симметрично относительно некоторой плоскости.
- ↑ Разрезной вибратор — вибраторная антенна, в которой плечи являются отдельными проводниками и в которой возбуждение осуществляется путём создания ЭДС между ближайшими концами плеч.
- ↑ Шунтовой вибратор — вибраторная антенна, в которой плечи являются единым проводником, а возбуждение осуществляется с помощью шунта или двух шунтов — проводников, расположенных параллельно плечам и подключенных к ним на некотором расстоянии от центра симметрии. Шунтовое питание позволяет увеличить входное сопротивление вибратора, выполнить вибратор в виде единого проводника (например, металлической трубки) и тем самым повысить его механическую прочность, а также заземлить точку нулевого потенциала вибратора и тем самым исключить необходимость в разделительном изоляторе в точке питания и обеспечить молниезащиту.
- ↑ Петлевой вибратор — предельный случай шунтового вибратора, в котором длина шунта совпадает с длиной вибратора. Входное сопротивление петлевого вибратора, состоящего из разрезного вибратора и подключённого к его дальним концам шунта такой же длины и диаметра, в 4 раза больше, чем собственно у разрезного вибратора в таких же условиях; если используется два шунта — то сопротивление будет больше в 9 раз. Петлевой вибратор удобно возбуждать двухпроводным фидером, коаксиальной линией передачи с симметрирующим U-коленом, а также использовать как активный элемент антенн «волновой канал» (где он позволяет увеличить полное, то есть собственное + вносимое, входное сопротивление, которое часто оказывается слишком низким, а также заземлить активный элемент и тем самым обеспечить молниезащиту). Вариант исполнения шунтового вибратора в виде вибратора Надененко — антенна ВГДШ (вибраторная горизонтальная диапазонная шунтовая).
- ↑ Диполь Надененко, антенна ВГД (вибраторная горизонтальная диапазонная) — проволочная вибраторная антенна декаметрового диапазона с увеличенным диаметром плеч (до нескольких метров) для расширения рабочей полосы частот. Плечи выполнены из набора параллельных проводников, разделённых металлическими обручами и имитирующих цилиндрический проводник большого диаметра. На концах плеч проводники образуют конус — сходятся в одну точку и соединяются концевым изолятором и изолятором точки питания. Возбуждение — двухпроводной линией. Применяются варианты в виде петлевого вибратора Пистолькорса (антенна ВГДШ — вибраторная горизонтальная диапазонная шунтовая) и несимметричного вибратора (штырь). Широко используются на передающих радиоцентрах.
- ↑ Уголковая вибраторная антенна — симметричная вибраторная антенна, плечи которой располагаются в горизонтальной плоскости под углом друг к другу. Антенна обеспечивает близкую к равномерной диаграмму направленности в горизонтальной плоскости.
- ↑ от англ. Inverted «V» — перевернутая «V», симметричный вибратор с наклоненными к плоскости симметрии плечами.
- ↑ «Коаксиальная» антенна — вертикальный симметричный трубчатый полуволновый вибратор, возбуждаемый в зазоре коаксиальным фидером, проходящим внутри одного из трубчатых плеч. Это плечо выполняет функцию симметрирующего устройства типа четвертьволновый стакан. По принципу действия эта антенна близка к антенне CFR. Антенна используется для радиосвязи в диапазонах ОВЧ и УВЧ при невысокой мощности радиопередатчика.
- ↑ CFR (от англ. Controlled Fider Radiation, антенна с управляемым излучением фидера) — вибраторная горизонтальная антенна диапазона ВЧ, в которой одним из плеч (четвертьволновым противовесом) служит внешняя поверхность экрана коаксиального кабеля (фидера). Электрическую длину этого плеча ограничивают, создавая в требуемом месте большое реактивное сопротивление (индуктивная катушка из фидера, феррит, фильтр-пробка). По принципу действия эта антенна близка к «коаксиальной» антенне.
- ↑ Несимметричный вибратор — вибраторная антенна, не имеющая плоскости симметрии. Под несимметричным вибратором понимают вибраторную антенну с разной длиной или формой плеч, с различным числом проводников, образующих плечи, с другой асимметрией. К несимметричным вибраторам относят штыревые антенны, в которых одним из плеч служит реальный прямолинейный проводник, расположенный перпендикулярно проводящей поверхности (металлическому диску, поверхности грунта и др.), причем эта поверхность используется в качестве второго проводника.
- ↑ от англ. Ground Plane — земляная плоскость, штыревая антенна с проволочными противовесами.
- ↑ Укороченная штыревая антенна — штыревая антенна, физическая длина излучающей части которой меньше электрической (резонансной) длины.
- ↑ Коллинеарная антенна (от англ. colliear — на одной прямой) — многоэлементная штыревая антенна диапазона УВЧ, в которой трубчатые вибраторы расположены вдоль одной прямой и соединены через LC-цепи или шлейфы, обеспечивающие синфазное возбуждение токов в вибраторах.
- ↑ J-образная антенна — несимметричный вариант шунтового вибратора для диапазонов ВЧ и УВЧ. Штырь с шунтовым питанием и проволочными противовесами, по форме напоминающий букву «J», с заземленным (не требующим изолятора) «длинным» элементом.
- ↑ Антенна предназначена для диапазонов ДВ и СДВ. Относится к классу П-образных антенн со многими снижениями и удлинением индуктивностями в местах соединения с заземлением. Взаимное влияние снижений приводит к возрастанию сопротивления излучения[4]:510—514
- ↑ Директорная антенна — многоэлементная антенна продольного излучения, содержащая один или несколько активных[англ.] (то есть электрически соединенных с источником возбуждения) элементов и один или несколько пассивных[англ.] (возбуждаемых за счет электродинамической связи с другими элементами) элементов-директоров, определяющих форму диаграммы направленности и размещенных в направлении её максимума относительно активных элементов.
- ↑ Щелевой вибратор — антенна в форме тонкой щели, прорезанной в металлической поверхности.
- ↑ Пазовая антенна — несимметричный вариант щелевой антенны, то есть щель, прорезанная в кромке металлической поверхности и возбуждаемая в зазоре щели вблизи кромки.
- ↑ Класс антенн, у которых излучение происходит через раскрыв (плоское отверстие — апертуру). Наибольшее распространение получили в СВЧ-диапазоне.
- ↑ Зеркальная антенна с вынесенным (от англ. offset — смещение) из фокуса параболического рефлектора облучателем. Рефлектор практически не затеняется облучателем, и негативное влияние рассеяния на облучателе на характеристики антенны снижено.
- ↑ Двухзеркальная антенна, оснащённая вспомогательным рефлектором выпуклой формы.
- ↑ Двухзеркальная антенна, оснащённая вспомогательным рефлектором вогнутой формы.
- ↑ Антенна, применяемая в радиолокации воздушных целей, с диаграммой направленности специальной формы, позволяющей скомпенсировать зависимость мощности радиолокационного отклика от дальности до цели. Выполняется как зеркальная антенна с рефлектором сложной формы либо как антенная решетка со специально подобранным амплитудно-фазовым распределением. Косекансная диаграмма направленности выгодна и для передающих радио- и телевещательных антенн, чтобы уменьшить ненужную высокую напряженность электромагнитного поля на территории вблизи передающей антенны и сосредоточить её на более отдалённых территориях.
- ↑ Диаграммообразующее устройство для антенной решётки (АР), содержащее набор облучателей, вспомогательную антенную решётку и систему фидеров (на основе коаксиальных кабелей, металлических волноводов) различной длины, соединяющую вспомогательную АР с основной АР и выполняющую функцию линзы (преобразующую сферический фронт волны облучателя в плоский фронт волн на входах излучающих элементов основной АР, причём наклон плоского фронта определяется местоположением облучателя относительно вспомогательной АР).
- ↑ Позволяет излучать электромагнитную волну с круговой поляризацией. Наибольшее распространение получили в дециметровом диапазоне. Часто применяется на борту космических аппаратов, размещённых не на геостационарной орбите, и в облучателях зеркальных антенн наземных станций спутниковой связи.
- ↑ V-образная антенна (англ. V-beam) — симметричная проволочная антенна направленного действия декаметрового диапазона, состоящая из двух прямолинейных проводников, сходящихся в точке питания и подключенных на дальних концах к заземленным поглощающим нагрузкам. В плане напоминает букву V, оптимальное по КНД значение угла между проводниками связано с длиной проводников, направление максимума диаграммы направленности совпадает с гипотенузой угла. Является симметричным аналогом нагруженной антенны «длинный провод».
- ↑ В плане имеет форму ромба. Симметричная проволочная антенна направленного действия, модификация V-образной антенны с одной поглощающей нагрузкой, включенной между плечами на противоположном точке питания конце. Применяется в декаметровом диапазоне.
- ↑ Приёмная антенна направленного действия в виде прямолинейного проводника, расположенного на небольшой высоте над поверхностью грунта. Применяется в диапазонах средних и коротких волн.
- ↑ По форме напоминает букву V. Образуется при подвесе средней точки провода антенны Бевереджа на большой высоте с образованием равнобедренного треугольника (полуромба) в вертикальной плоскости.
- ↑ Вариант полученный преобразованием V-образной антенны в вертикальной плоскости, при которой точка подвеса смещается ближе к радиостанции и образуются плечи антенны разной длины.
- ↑ Антенны БС, БЕ, БИ — антенны бегущей волны с излучающими элементами-вибраторами, подключёнными к собирающей двухпроводной линии передачи через сопротивления, ёмкости или индуктивности. Англ. название — Fish Bone («рыбья кость»)[24]:312—343.
- ↑ Разновидность полосковой антенны, изготавливаемая по печатной технологии на диэлектрическом основании, что позволяет снизить её стоимость и сократить габаритные размеры.
- ↑ от англ. Planar inverted «F» — планарная перевернутая «F»[25]
- ↑ Тип антенн с сингулярными функциями, описывающими их характеристики.
- ↑ Антенна, монтируемая по технологии SMD.
- ↑ Сокращение от «логарифмическая периодическая антенна» — класс антенн с периодической зависимостью геометрических параметров и электрических характеристик от логарифма частоты.
- ↑ Антенная решетка — совокупность излучающих элементов, расположенных в определённом порядке, ориентированных и возбуждаемых так, чтобы получить заданную диаграмму направленности.
- ↑ Пассивная или активная антенная система, представляющая собой совокупность аналого-цифровых (цифро-аналоговых) каналов с общим фазовым центром, в которой формирование диаграммы направленности осуществляется в цифровом виде, без использования фазовращателей.
- ↑ CTS — Continuous Transverse Stub.
- ↑ Рамка с периметром λmin и диаграммой направленности типа восьмерка. Пеленгация осуществляется вращением антенны. Для устранения неоднозначности пеленга и формирования диаграммы направленности типа кардиоида антенна дополняется ненаправленным штыревым элементом и схемой сложения сигналов.
- ↑ Модификация рамочной пеленгаторной антенны для автоматизации пеленгации, содержащая две рамочные антенны, плоскости которых взаимно перпендикулярны. Выходы рамочных антенн подключаются к гониометру.
- ↑ Антенна Эдкока (по фамилии изобретателя, 1919 г.) — четырёхэлементная пеленгаторная антенная решетка диапазонов КВ и УКВ. Вертикальные ненаправленные элементы антенны расположены на плоскости в углах квадрата с длиной диагонали λmin, причем диагонально-противоположные элементы соединены линией передачи параллельно-встречно. Выходами каждой из двух пар элементов являются средние точки соединяющей линии передачи. Таким образом, антенна имеет две пары клемм и действует аналогично пеленгаторной антенне в виде пары перпендикулярных друг другу рамочных антенн с периметром λmin: если диагональ квадрата параллельна фронту падающей волны (направление минимума диаграммы направленности), то расположенные на этой диагонали вибраторы возбуждаются синфазно, и на выходе этой пары напряжение равно нулю; если фронт набегает вдоль диагонали (направление максимума диаграммы направленности), то фазы токов вибраторов различны, и полной компенсации напряжений на выходе этой пары не происходит. В качестве элементов антенны используются несимметричные (штыри) или симметричные вибраторы. Выходы антенны подключается к гониометру, XY-каналам осциллографа или иному средству определения пеленга. Для устранения неоднозначности пеленга антенна снабжается пятым элементом.
- ↑ Антенна Вулленвебера (от нем. Wullenweber) — пеленгаторная кольцевая фазированная антенная решетка декаметрового диапазона дальнего действия, состоящая из цилиндрического экрана-сетки, расположенных с внешней стороны нескольких десятков-сотен вертикальных вибраторных элементов (два концентрических кольца — два диапазона), системы фидеров и аппаратного центра. Антенна и принципы её использования разработаны в конце 1930-х годов в Германии, с 1950-х десятки антенн по всему миру использовались США и СССР.
- ↑ Антенная решетка, излучающие элементы которой подключены к многоканальному гибридному оптоэлектронному процессору, осуществляющему формирование характеристики направленности.
- ↑ Антенна, размеры которой меньше половины длины волны принимаемых электромагнитных колебаний.
- ↑ Коаксиальный кабель с намеренно ухудшенной экранировкой. Используется для организации радиосвязи в тоннелях, шахтах.
- Источники
- ↑ 1 2 Словарь иностранных слов и выражений / Автор-составитель Е. С. Зенович.— М.: Олимп; ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1998. — 608 с. ISBN 5-7390-0457-8 (Олимп) ISBN 5-237-00161-0 (АСТ)
- ↑ Антенна / Фізична енциклопедія. [[Физическая энциклопедия]]. Электронная версия. Физика. www.physicum.narod.ru. Дата обращения: 13 декабря 2022. Архивировано 13 декабря 2022 года.
- ↑ ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения . Дата обращения: 20 октября 2017. Архивировано 5 сентября 2016 года.
- ↑ 1 2 3 Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны. — М.: Энергия, 1975.
- ↑ 1 2 3 4 Слюсар В. И. Антенна: история радиотехнического термина Архивная копия от 24 февраля 2014 на Wayback Machine // Первая миля. — 2011. — № 6. — С. 52—64.
- ↑ Marconi, G. Wireless Telegraphic Communication (11 декабря 1909). Архивировано 4 мая 2007 года.
Physics 1901–1921 // Nobel Lectures. — Amsterdam : Elsevier Publishing Company, 1967. — P. 196–222, 206. - ↑ Slyusar, Vadym (20-23 Сентябрь 2011). The history of radio engineering's term "antenna" (PDF). VIII International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT’11). Kyiv, Ukraine. pp. 83—85. Архивировано (PDF) 24 февраля 2014.
{{cite conference}}
: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (ссылка) - ↑ Бренев И. В. Начало радиотехники в России / Под ред. С. И. Зилитенкевича. — М.: Сов. Радио, 1970. — 256 с. — С. 79.
- ↑ 1 2 Золотинкина Л. И., Партала М. А., Урвалов В. А. Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова Архивная копия от 15 декабря 2022 на Wayback Machine / Под ред. акад. РАН Ю. В. Гуляева. — СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), 2008. — 560 с.
- ↑ Slyusar, Vadym (21-24 Февраль 2012). An Italian period on the history of radio engineering's term "antenna" (PDF). 11th International Conference Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications, and Computer Science (TCSET’2012). Lviv-Slavske, Ukraine. p. 174. Архивировано (PDF) 24 февраля 2014.
{{cite conference}}
: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (ссылка) - ↑ 1 2 3 4 Шапкин В. И. Радио: открытие и изобретение. Наука. Техника. Социум. — М.: ДМК Пресс, 2005. — 190 с. — ISBN 5-9706-0002-4. Архивировано 26 декабря 2019 года.
- ↑ Самохин В. П., Тихомирова Е. А. На заре радиосвязи Архивная копия от 3 июня 2021 на Wayback Machine // Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2017, вып. 6.
- ↑ Герца вибратор : [арх. 24 декабря 2022] // Гермафродит — Григорьев. — М. : Большая российская энциклопедия, 2007. — С. 21. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 7). — ISBN 978-5-85270-337-8.
- ↑ Экспериментальные работы Генриха Герца . www.computer-museum.ru. Дата обращения: 6 января 2023. Архивировано 6 января 2023 года.
- ↑ 177. Доклад Комиссии, избранной Физическим отделом Русского физико-химического общества по вопросу о научном значении работ А. С. Попова с приложением писем Э. Бранли и О. Лоджа. 1908 // Изобретение радио А. С. Поповым. Сборник документов и материалов. Вып. 2 / Под ред. А. И. Берга. — М.—Л.: Издательство АН СССР, 1945. — С. 248—258.
- ↑ 62. Из журнала заседаний Французского физического общества в Париже в связи с работами А. С. Попова. Декабрь 1898 г. // Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы / Составители: Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под ред. А. И. Берга. — М.: Наука, 1966. — 284 с.
- ↑ Антенна // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Антенна : [арх. 24 декабря 2022] // Анкилоз — Банка. — М. : Большая российская энциклопедия, 2005. — С. 35-36. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 2). — ISBN 5-85270-330-3.
- ↑ 1 2 71. Доклад А. С. Попова «Телеграфирование без проводов» на соединённом заседании VI отдела Русского технического общества и Первого Всероссийского электротехнического съезда. 29 декабря 1899 г. // Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы / Составители: Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под ред. А. И. Берга. — М.: Наука, 1966. — 284 с.
- ↑ Меркулов В. Какое радио изобретал Маркони . www.computer-museum.ru. Дата обращения: 1 сентября 2022. Архивировано 8 мая 2020 года.
- ↑ Charles Süsskind. Popov and the beginnings of radiotelegraphy. Proc. IRE. — 1962. — V. 50. — P. 2036—2047.
- ↑ Телескопическая антенна . Словари, энциклопедии и справочники - бесплатно Онлайн - Slovar.cc. Дата обращения: 7 июля 2020. Архивировано 28 сентября 2020 года.
- ↑ Расчёт элементов J-образной антенны . Дата обращения: 14 декабря 2011. Архивировано 1 июля 2014 года.
- ↑ 1 2 Айзенберг Г. З., Белоусов С. П., Жубенко Э. М. и др. Коротковолновые антенны / Под ред. Г. З. Айзенберга. — М: Радио и связь, 1985.
- ↑ Слюсар В. И. Антенны PIFA для мобильных средств связи: многообразие конструкций // Электроника: наука, технология, бизнес. — 2007. — № 1. — С. 64—74.
- ↑ Антенны с синтезированной апертурой . Дата обращения: 6 апреля 2011. Архивировано 12 февраля 2010 года.
- ↑ Tianxiang Nan, et al., «Acoustically actuated ultra-compact NEMS magnetoelectric antennas», Nature Communications, 8, 296, pp. 1 — 8, 22 August 2017. [1] Архивная копия от 17 мая 2021 на Wayback Machine
- ↑ Сафин Д. Реализована оптическая «наноантенна» (21 августа 2010). — Компьюлента. Дата обращения: 27 ноября 2012. Архивировано из оригинала 14 июля 2014 года.
Литература
[править | править код]- Антенна // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Антенны и устройства СВЧ / Под ред. Д. И. Воскресенского.. — М.: Радио и связь, 1981. — 432 с.
- Белоцерковский Г. Б. Основы радиотехники и антенны. — М.: Советское радио, 1969. — 432 с.
- Бова Н. Т., Резников Г. Б. Антенны и устройства СВЧ. — К.: Вища школа, 1982. — 272 с.
- Должиков В. В., Цыбаев Б. Г. Активные передающие антенны. — М., 1984. — 144 с.
- Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 1965. — 399 с.
- Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б. Антенны. — М.: Радио и связь, 1992.
- Ерохин Г. А., Чернов О. В., Козырев Н. Д., Кочержевский В. Д. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 496 с.
- Кисмерешкин В. П. Телевизионные антенны для индивидуального приема. — М.: Связь, 1976.
- Коротковолновые антенны / Под ред. Айзенберга. — М.: Радио и связь, 1985. — 536 с.
- Панченко Б. А., Нефёдов Е. И. Микрополосковые антенны. — М.: Радио и связь, 1986. — С. 144. — 9400 экз.
- Пистолькорс А. А. Антенны. — М.: Связьиздат, 1947. — С. 478.
- Ротхаммель К. Антенны = перевод с немецкого. — СПб.: «Бояныч», 1998. — 656 с.
- Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Изд. 4-е, доп. и перераб. / Под ред. Д. И. Воскресенского. — М.: Радиотехника, 2003. — 632 с.
- Филиппов В. С. и др. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д. И. Воскресенского.. — Радио и связь, 1994. — 592 с.
Ссылки
[править | править код]- Библиотека по антеннам различных диапазонов, статьи, обзоры . Архивировано из оригинала 10 апреля 2015 года.
- Расчёт и изготовление антенн своими руками, теория, практика
- Журнал «Антенны» . Архивировано из оригинала 1 июня 2013 года.. Международный научно-технический и теоретический журнал, издаваемый редакцией «Радиотехника» (Москва)
- Периодические издания IEEE: «IEEE Antennas and Propagation Magazine», «IEEE Transactions on Antennas and Propagation»
- Львович Р. В. Об антеннах // Друг Радио. — 1925. — № 9—10 (сентябрь — октябрь). — С. 7—13.