Розділ 1. Основні характеристики й параметри антен

Лекція 1. Основні радіотехнічні характеристики передавальних антен

1.1 Призначення та класифікація антен

Антеною називається радіотехнічний пристрій, який призначений для випромінювання й прийому електромагнітних хвиль (ЕМХ). Тобто антена перетворює струми НВЧ для поширення в просторі ЕМХ. Вона також здійснює зворотне перетворення. В обох випадках основним фізичним процесом у розглянутому пристрої є взаємодія зарядів з електромагнітним полем.

Велика розмаїтість антен приводить до необхідності їхньої класифікації. В основу класифікації покладено три основних ознаки:

1. область використання;

2. діапазон хвиль;

3. конструкція й принципи роботи.

По першій ознаці антени поділяються на зв'язкові, радіолокаційні, радіонавігаційні, телевізійні.

По діапазонам хвиль виділяють п'ять типів антенних систем:

1. довгохвильової,

2. середньохвильової,

3. короткохвильової,

4. ультракороткохвильові,

5. антени оптичного діапазону.

Назва діапазонів хвиль та їх межі наведено у табл. 1.1. [3, стор. 129].

Таблиця 1.1

Міжнародна класифікація частотних діапазонів

Номер діапазону	Найменування діапазону (частотне)	Умовне позначення (частотне)	Діапазон частот	Найменування діапазону (метричне)
-1	Гранично низькі частоти	ГНЧ (ELF)	0,03…0,3 Гц	Гігаметрові хвилі
0			0,3…3 Гц	Гектомегаметрові хвилі
1			3…30 Гц	Декамегаметрові
2			30…300 Гц	Мегаметрові хвилі
3	Ультранизькі частоти	УНЧ (ULF)	300…3000 Гц	Гектокілометрові хвилі
4	Дуже низькі частоти	ДНЧ (VLF)	3…30 кГц	Міріаметрові хвилі
5	Низькі частоти	НЧ (LF)	30…300 кГц	Кілометрові хвилі
6	Середні частоти	СЧ (МF)	300…3000 кГц	Гектометрові хвилі
7	Високі частоти	ВЧ (НF)	3…30 МГц	Декаметрові хвиліё
8	Дуже високі хвилі	ДВЧ (VHF)	30...300 МГц	Метрові хвилі
9	Ультрависокі частоти	УВЧ (UHF)	300…3000 МГц	Дециметрові хвилі
10	Надвисокі частоти	НВЧ (SHF)	3…30 ГГц	Сантиметрові хвилі
11	Гранично високі частоти	ГВЧ (EHF)	30...300 ГГц	Міліметрові
12			300…3000 ГГц	Дециміліметрові хвилі
13			3…30 ТГц	Сантиміліметрові хвилі
14			30...300 ТГц	Мікрометрові
15			300…3000 ТГц	Децимікрометрові хвилі

Відповідно до конструкції й принципом дії антен розрізняють:

1. дротові антени (вібраторні й спіральні);

2. акустичні антени (рупори);

3. антени оптичного типу (дзеркальні й лінзові);

4. щілинні антени;

5. антени біжної (поверхневої) хвилі;

6. фазовані антенні ґратки (ФАР);

7. антени з обробкою сигналу.

Кожний з типів має свої переваги й недоліки. Вибір антени визначається радіотехнічними показниками її роботи. Ці показники діляться на характеристики, що є функціональними залежностями, і параметри, представлені числовими величинами.

Радіотехнічні характеристики передавальних антен відображають залежність формованого ними електромагнітного поля від напрямку випромінювання й частоти випромінюваних коливань.

Основними з них є:

• діаграма спрямованості (ДС) антени;

• частотна характеристика (ЧХ) антени.

До основних радіотехнічних параметрів передавальних антен відносяться:

• ширина діаграми спрямованості антени; рівень паразитних пелюстків;

• максимальний коефіцієнт спрямованої дії (КСД);

• коефіцієнт корисної дії (ККД);

• максимальний коефіцієнт підсилення (КП);

• опір випромінювання;

• вхідний опір;

• гранична потужність випромінювання антени.