V roce 1873 britský matematik Maxwell shrnul rovnici elektromagnetického pole – Maxwellovu rovnici.Rovnice ukazuje, že: elektrický náboj může vytvářet elektrické pole, proud může vytvářet magnetické pole a měnící se elektrické pole může také vytvářet magnetické pole a měnící se magnetické pole může vytvářet elektrické pole, které předpovídá existenci elektromagnetické vlny.
O čtrnáct let později, v roce 1887, německý fyzik Heinrich Hertz zkonstruoval první anténu k testování existence elektromagnetických vln.Bezdrátová komunikace začala v roce 1901, kdy italský fyzik Gulimo Marconi použil velkou anténu ke komunikaci přes oceány.
Základní funkce antény: Slouží k přeměně energie vysokofrekvenčního proudu (nebo řízené vlny) na rádiové vlny a jejich vysílání do prostoru podle předem určeného rozložení.Při použití pro příjem převádí energii rádiových vln z vesmíru na energii vysokofrekvenčního proudu (nebo řízené vlny).
Anténu lze tedy považovat za zařízení pro přeměnu řízených vln a vln záření, je zařízením pro přeměnu energie.
Zisk antény
Důležitou vlastností antény, nezávisle na tom, zda se používá pro vysílání nebo příjem, je zisk antény.
Některé anténní zdroje vyzařují energii rovnoměrně do všech směrů a tento typ záření se nazývá izotropní záření.Je to jako slunce vyzařující energii na všechny strany.V pevné vzdálenosti bude sluneční energie měřená v libovolném úhlu zhruba stejná.Proto je slunce považováno za izotropní zářič.
Všechny ostatní antény mají opačný zisk než izotropní zářič.Některé antény jsou směrové, to znamená, že v některých směrech je přenášeno více energie než v jiných.Poměr mezi energií šířící se v těchto směrech a energií, kterou anténa směrově nešíří, se nazývá zisk.Když je vysílací anténa s určitým ziskem použita jako přijímací anténa, bude mít také stejný přijímací zisk.
Vzor antény
Většina antén vyzařuje více záření v jednom směru než v druhém a takové záření se nazývá anizotropní záření.
Směrovost antény se týká vztahu mezi relativní hodnotou vyzařovacího pole antény a prostorovým směrem za podmínky stejné vzdálenosti ve vzdálené oblasti.Sílu vzdáleného pole antény lze vyjádřit jako
Kde je směrová funkce nezávislá na vzdálenosti a proudu antény;jsou úhel azimutu a úhel sklonu;Je vlnové číslo a je vlnová délka.
Směrová funkce je znázorněna graficky jako směrový graf antény.Aby se usnadnilo kreslení roviny, obecné kreslení dvou ortogonálních směrů hlavní roviny.
Obrazec antény je grafickým znázorněním prostorového rozložení energie vyzařované anténou.V závislosti na aplikaci by antény měly přijímat signály pouze v jednom směru a nikoli v jiných (např. televizní antény, radarové antény), na druhé straně by antény automobilů měly být schopny přijímat signály ze všech možných směrů vysílače.
Požadované směrovosti je dosaženo cílenou mechanickou a elektrickou strukturou antény.Směrovost označuje přijímací nebo vysílací účinek antény v určitém směru.
Pro vykreslení orientace antény lze použít dva různé typy grafiky – kartézské a polární souřadnice.V polárním grafu se bod promítá do souřadnicové roviny podél osy rotace (poloměr) a měří se polární graf záření.Jak je znázorněno na obrázku níže.
Pokud je maximální hodnota grafu prostorové orientace rovna 1, nazývá se orientační graf normalizovaný orientační graf a odpovídající orientační funkce se nazývá normalizovaná orientační funkce.Emax je intenzita elektrického pole ve směru maximálního záření, zatímco intenzita elektrického pole ve směru na stejnou vzdálenost.
Směrový diagram vztahu mezi hustotou výkonu a směrem záření se nazývá směrový diagram výkonu.
Čas odeslání: 14. února 2023
