I 1873 opsummerede den britiske matematiker Maxwell ligningen for det elektromagnetiske felt - Maxwell-ligningen.Ligningen viser, at: elektrisk ladning kan producere elektrisk felt, strøm kan producere magnetisk felt, og det skiftende elektriske felt kan også producere magnetisk felt, og det skiftende magnetiske felt kan producere elektrisk felt, som forudsiger eksistensen af en elektromagnetisk bølge.
Fjorten år senere, i 1887, designede den tyske fysiker Heinrich Hertz den første antenne til at teste eksistensen af elektromagnetiske bølger.Trådløs kommunikation begyndte i 1901, da den italienske fysiker Gulimo Marconi brugte en stor antenne til at kommunikere over oceaner.
Den grundlæggende funktion af antenne: Den bruges til at konvertere højfrekvent strøm (eller guidet bølge) energi til radiobølge og transmittere den til rummet i henhold til forudbestemt fordeling.Når den bruges til modtagelse, konverterer den radiobølgeenergi fra rummet til højfrekvent strøm (eller guidet bølge) energi.
Derfor kan antennen betragtes som en guidet bølge- og strålingsbølgekonverteringsenhed, er en energikonverteringsenhed.
Antenneforstærkning
En vigtig egenskab ved en antenne, uafhængig af om den bruges til at sende eller modtage, er antenneforstærkning.
Nogle antennekilder udstråler energi lige meget i alle retninger, og denne type stråling kaldes isotrop stråling.Det er som om solen udstråler energi i alle retninger.Ved en fast afstand vil solenergien målt i enhver vinkel være nogenlunde den samme.Derfor anses solen for at være en isotrop radiator.
Alle andre antenner har den modsatte forstærkning af en isotrop radiator.Nogle antenner er retningsbestemte, det vil sige, at der transmitteres mere energi i nogle retninger end i andre.Forholdet mellem den energi, der udbreder sig i disse retninger, og den energi, som antennen ikke udbreder sig retningsmæssigt, kaldes forstærkningen.Når en sendeantenne med en bestemt forstærkning bruges som modtageantenne, vil den også have samme modtageforstærkning.
Antenne mønster
De fleste antenner udsender mere stråling i den ene retning end i den anden, og stråling som denne kaldes anisotropisk stråling.
Antennes retningsbestemmelse refererer til forholdet mellem den relative værdi af antennestrålingsfeltet og den rumlige retning under betingelsen af den samme afstand i det fjerne område.Fjernfeltstyrken af antennen kan udtrykkes som
Hvor er retningsfunktionen uafhængig af afstand og antennestrøm;Er henholdsvis azimutvinkel og pitchvinkel;Er bølgetallet og er bølgelængden.
Retningsfunktionen er repræsenteret grafisk som antennens retningsgraf.For at lette tegningen af planet, den generelle tegning af de to ortogonale hovedplanretninger.
Antennemønster er en grafisk repræsentation af den rumlige fordeling af antenneudstrålet energi.Afhængig af anvendelsen skal antenner kun modtage signaler i én retning og ikke i andre (f.eks. tv-antenner, radarantenner), til gengæld skal bilantenner kunne modtage signaler fra alle mulige senderretninger.
Den ønskede retningsbestemmelse opnås gennem den målrettede mekaniske og elektriske struktur af antennen.Direktivitet angiver modtage- eller sendeeffekten af en antenne i en bestemt retning.
To forskellige typer grafik kan bruges til at plotte antenneretninger - kartesiske og polære koordinater.I en polær graf projiceres punktet på koordinatplanet langs rotationsaksen (radius), og den polære graf for stråling måles.Som vist på billedet nedenfor.
Hvis den maksimale værdi af den rumlige orienteringsgraf er lig med 1, kaldes orienteringsgrafen den normaliserede orienteringsgraf, og den tilsvarende orienteringsfunktion kaldes den normaliserede orienteringsfunktion.Emax er det elektriske felts intensitet i retning af den maksimale stråling, mens det er det elektriske felts intensitet i retning af samme afstand.
Retningsdiagrammet for forholdet mellem effekttætheden og strålingsretningen kaldes effektretningsdiagrammet.
Indlægstid: 14-feb-2023
