Продолжим?
В первой части я чуточку затронул тему распространения радиоволн. А с помощью чего они уходят в эфир и как попадают в приёмный тракт? Исключительно благодаря антенне. Посему антенна один из ключевых, если не самый важный фигурант дела о работе радиоустройств.
Антенна
Принцип работы антенны
Как правило, антенна состоит из токопроводящих элементов, которые соединены через фидер с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый передатчиком, протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера, порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это магнитное поле не только воздействует на породивший его электрический ток, в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электрическое поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство.
Энергия передатчика преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве.
В режиме приёма переменное электромагнитное поле, попадая на антенну, наводит токи на токопроводящих элементах антенны, которые поступают через фидер на вход приёмника.
Характеристики
Антенна может характеризоваться множеством параметров. Но нам наиболее важны пока две характеристики: коэффициент усиления и диаграмма направленности.
Коэффициент усиления антенны — это величина, отражающая эффективность рассматриваемой антенны в сравнении с эталонной.
КУ антенны выражается в децибелах дБ. Очень часто пишут КУ равен 10dBi. Параметр dBi — означает изотропный децибел. Применяется для описания характеристик антенны по сравнению с гипотетической изотропной антенной, которая равномерно излучает энергию по всем направлениям т.е. полуволновым диполем. В таком случае легко расчитать чему равно усиление нашей антенны по сравнению с диполем. Если указан КУ равным 9dBi, то исходя из того, что 1 дБи равен, примерно, усилению в 1,259 раз, то 9 dBi = усиление в 11 раз. Но это при идеальных условиях. И кстати, это не значит что ваша альфа с 2 ваттами на выходе будет лупить 22 ватта с антенны. Этот параметр показывает во сколько раз ваша антенна эффективнее простого полуволнового диполя. Думаю с коэффициентом усиления немного разобрались.
Диаграмма направленности — это графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны от направления антенны в заданной плоскости. Вот две диаграммы направленности одной антенны в разных плоскостях, в горизонтальной и вертикальной.
К примеру на представленных рисунках максимальный КУ будет на основном лепестке, а в остальных точках будет соответствовать уровню затухания показанному на диаграмме.
У каждой антенны своя диаграмма направленности. Даже у совершенно одинаковых антенн диаграмма может отличаться.
У штыревой всенаправленной антенны диаграмма направленности будет выглядеть вот так:
А это диаграмма направленности антенны типа патч:
А вот так выглядит диаграмма направленности в 3D обычной штыревой антенны и диполя:
На этом пока всё. В следующий раз постараемся рассмотреть различные типы антенн, их достоинства и недостатки.
В первой части я чуточку затронул тему распространения радиоволн. А с помощью чего они уходят в эфир и как попадают в приёмный тракт? Исключительно благодаря антенне. Посему антенна один из ключевых, если не самый важный фигурант дела о работе радиоустройств.
Антенна
Принцип работы антенны
Как правило, антенна состоит из токопроводящих элементов, которые соединены через фидер с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый передатчиком, протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера, порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это магнитное поле не только воздействует на породивший его электрический ток, в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электрическое поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство.
Энергия передатчика преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве.
В режиме приёма переменное электромагнитное поле, попадая на антенну, наводит токи на токопроводящих элементах антенны, которые поступают через фидер на вход приёмника.
Характеристики
Антенна может характеризоваться множеством параметров. Но нам наиболее важны пока две характеристики: коэффициент усиления и диаграмма направленности.
Коэффициент усиления антенны — это величина, отражающая эффективность рассматриваемой антенны в сравнении с эталонной.
КУ антенны выражается в децибелах дБ. Очень часто пишут КУ равен 10dBi. Параметр dBi — означает изотропный децибел. Применяется для описания характеристик антенны по сравнению с гипотетической изотропной антенной, которая равномерно излучает энергию по всем направлениям т.е. полуволновым диполем. В таком случае легко расчитать чему равно усиление нашей антенны по сравнению с диполем. Если указан КУ равным 9dBi, то исходя из того, что 1 дБи равен, примерно, усилению в 1,259 раз, то 9 dBi = усиление в 11 раз. Но это при идеальных условиях. И кстати, это не значит что ваша альфа с 2 ваттами на выходе будет лупить 22 ватта с антенны. Этот параметр показывает во сколько раз ваша антенна эффективнее простого полуволнового диполя. Думаю с коэффициентом усиления немного разобрались.
Диаграмма направленности — это графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны от направления антенны в заданной плоскости. Вот две диаграммы направленности одной антенны в разных плоскостях, в горизонтальной и вертикальной.
К примеру на представленных рисунках максимальный КУ будет на основном лепестке, а в остальных точках будет соответствовать уровню затухания показанному на диаграмме.
У каждой антенны своя диаграмма направленности. Даже у совершенно одинаковых антенн диаграмма может отличаться.
У штыревой всенаправленной антенны диаграмма направленности будет выглядеть вот так:
А это диаграмма направленности антенны типа патч:
А вот так выглядит диаграмма направленности в 3D обычной штыревой антенны и диполя:
На этом пока всё. В следующий раз постараемся рассмотреть различные типы антенн, их достоинства и недостатки.
