3. Параметри антен
1. Коефіцієнт корисної дії (ККД) визначається формулою
і наближується до одиниці (100 %).
Якщо хвилі поширюються без заломлення, то при значному віддаленні від вібратора силові лінії електричного поля розміщуються паралельно вібратору, а силові лінії магнітного поля - перпендикулярно йому. Поляризацію радіохвиль визначають по напрямку електричного поля.
Більшість антен в тому числі і напівхвильовий вібратор, мають властивість направленого випромінювання, тобто можуть концентрувати випромінювання в будь-якому напрямку. Направлену дію антени ілюструють з допомогою діаграм направленості, які наочно графічно показують зміну густини потоку потужності, що випромінюється, в залежності від напрямку.
2. Діаграми направленості (ДН) будують переважно в двох площинах - вертикальній і горизонтальній. Вертикально розташований вібратор в горизонтальній площині немає направленого випромінювання - ДН має форму круга, центра якого розташований в середині вібратора, в вертикальній площині ДН має форму вісімки.
3. Шириною ДН називають кут , в межах якого потужність, що випромінюється зменшується в два рази порівняно з потужністю, що випромінюється в напрямку максимального випромінювання.
4. Направлену дію антени характеризує коефіцієнт направленої дії (КНД) D, котрий показує в скільки раз слід зменшити потужність передавача, якщо антену, яка не має направленого випромінювання замінити еквівалентною антеною, що забезпечує в місці прийому однакову напруженість поля.
5. Коефіцієнт підсилення антени визначається добутком коефіцієнтів направленої D і корисної дії
Направленість і поляризацію випромінюваних хвиль слід враховувати при встановленні антени. Кращий зв`язок має місце при паралельному розташуванні вібраторів пардавальної і приймальної установок. Якщо ж вібратори будуть повернуті один відносно іншого на кут 90, то зв`язку не буде, або через направлену дію вібраторів, або внаслідок того, що хвилі, які випромінює перший вібратор мають не ту поляризацію, яка необхідна, що їх міг прийняти другий вібратор.
У всіх інших положеннях зв`язок буде, але гірший, ніж при паралельному розташуванні.
Антени завжди встановлюють недалеко від поверхні землі або навколо будь-яких струмопровідних поверхонь (корпус корабля, літака і т.ін.). Напруженість поля, яку створюють в навколишньому просторі антени визначається напруженістю, яка створюється не тільки хвилями котрі йдуть безпосередньо від антени, але й хвилями, відбитими від струмопровідної поверхні. Землю наближено рахують ідеальним провідником.
Антени довгих хвиль
Антени довгих хвиль мають великі геометричні розміри, проте вони все ж виявляються значно менше довжини хвилі. Найпростішими довгохвильовими антенами є вертикальний провід, Г- подібна і Т- подібна антени.
Кожне плече вібратора має довжину (висоту) /4. Це приводить до того, що розподіл струму в диполі проходить майже по синусоїдальному закону.
Якщо =1 км, от довжина диполя повинна бути 250 м.
В діапазонах довгих і коротких хвиль використовується також чвертьхвильова вертикальна заземлена антена (чвертьхвильовий вібратор). Принцип дії цієї антени полягає в наступному: разом із своїм дзеркальним відображенням, яке являє собою заземлення, вона утворює симетричну напівхвильову антену.
Під дією джерела ЕРС передавача в одну половину періоду струм протікає від заземлення до чверть хвильового вібратора, в другу половину - від вібратора в зворотньому напрямку. Випромінювальною (приймальною) частиною антени служить тільки вертикальний заземлений провід довжиною /4. Горизонтальний низькопідвішений провід в діапазонах довгих і середніх хвиль для випромінювання (прийому) радіохвиль використовувати неможна, так як внаслідок доброї провідності земної поверхні, відбита від неї хвиля буде в протифазі з хвилею, яку випромінює горизонтальний провід.
Опір випромінювання Rвипр довгохвильових антен малий. Тому з метою зменшення опору втрат застосовують спеціальне заземлення, проте ККД їх рідко перевищує 40%.
В землі близько антени, на глибині грунтових вод, розташовують металеву зварну плоску конструкцію - заземлення, або встановлюють противагу у вигляді або металевої сітки, або окремих провідників, розміщених на висоті до 2-3 м від поверхні землі.
ДН довгохвильових антен в горизонтальній площині має форму еліпса. Вхідний опір невеликий, через це антени мають вузьку смугу пропускання.
В діапазоні довгих хвиль, а також і середніх хвиль широко поширена рамочна антена, яка має ДН у вигляді вісімки, подібну до ДН напівхвильового вібратора, але повернутої на 90. Максимум прийому находиться в напрямку площини рамки. Узгодження фідера з антеною відбувається з допомогою трансформаторного зв`язку. Антени довгих хвиль досить громіздкі у виготовленні та в експлуатації складні, вартість їх дуже висока.