|
Антенна — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн. Антенны в зависимости от назначения подразделяются на приёмные, передающие... Википедия |
Энциклопедический Словарь. Том 1. — Москва, 1953—1955. — С. 81
АНТЕННА, часть передающей или приёмной радиоустановки, осуществляющая излучение радиоволн при передаче или поглощение электромагнитной энергии при приёме. В первом случае А. наз. передающей, во втором — приёмной. А. бывают различной формы, в зависимости от диапазона радиоволн. Электрич. энергия подводится к передающей А. с помощью проводов от генератора электрич. колебаний (радиопередатчика). Электрич. колебания, возникающие в приёмной А. от воздействия на неё радиоволн, подводятся к радиоприёмнику, где они усиливаются и подаются в телефон, громкоговоритель, телевизорный приёмник или в др. регистрирующий аппарат. Для преимущественной передачи радиоволн в одном направлении применяются направленные А. Применение такой направленной А. увеличивает энергию радиоволн в месте приёма во много раз по сравнению с ненаправленной А. и равнозначно соответствующему увеличению мощности передатчика, работающего с ненаправленной А.
Советский Энциклопедический Словарь. — Москва, 1980. — С. 63
АНТЕННА, (от лат. antenna — мачта, рей) (радио), устройство, предназначенное (в сочетании с радиопередатчиком или радиоприёмником) для излучения или (и) приёма радиоволн. Одна из осн. характеристик А.— диаграмма направленности, определяющая для разл. направлений способность А. излучать (принимать) эл.-магн. волны. Простейшая А. диполь Герца (вибратор Герца). Любую сложную А. можно представить как совокупность элементарных вибраторов.
Двухзеркальная параболическая антенна.
Для работы в диапазоне длинных и ср. волн наиб. часто применяют рамочные, магн. А., а так же А. в виде вертик. несимметрич. вибраторов; на коротких волнах — плоские антенные решётки, штыревые, ромбич. А.; в диапазоне СВЧ — А. типа «волновой канал», линзовые, зеркальные, рупорные, щелевые.
АНТЕННАЯ РЕШЁТКА, разновидность антенны; представляет собой ряд однотипных элементов (напр. проволочных вибраторов); расположение элементов и соотношение фаз возбуждаемых в них колебаний в совокупности обеспечивают ей острую (в виде луча) диаграмму направленности.
Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2016) // Новая версия
АНТЕ́ННА (от лат. antenna – мачта, рея), преобразователь волновых полей; в традиц. понимании – устройство, осуществляющее излучение (передающая А.) и (или) приём (приёмная А.) радиоволн. Передающая А. преобразует энергию электромагнитных ВЧ-колебаний, поступающих от радиопередатчика непосредственно или через антенно-фидерный тракт, в энергию излучаемых радиоволн. Приёмная А. выполняет обратную функцию – преобразует энергию распространяющихся радиоволн в энергию, сосредоточенную во входных цепях радиоприёмника. Свойство переменного электрич. тока излучать электромагнитные волны впервые обнаружено Генрихом Герцем в кон. 1880-х гг. с помощью изобретённого им вибратора (см. Герца вибратор). Идея создания и использования приёмной А. принадлежит А. С. Попову (1895), установившему, что подсоединение к приёмнику вертикального металлич. провода приводит к увеличению дальности и повышению качества радиоприёма. В отличие от симметричного вибратора Герца, антенна Попова была несимметричной, вторым проводником служила земля.
Основные характеристики и параметры антенн
Для большинства А. плотность излучаемого (принимаемого) потока энергии зависит от направления, т. е. А. обладает направленностью. Это свойство характеризуют диаграммой направленности (ДН), показывающей угловое распределение в пространстве интенсивности (мощности) излучения (передающая А.) или зависимость мощности принимаемого сигнала от направления прихода радиоволн (приёмная А.). По виду ДН А. разделяют на ненаправленные (или слабонаправленные), у которых мощность распределена в большом телесном угле, и остронаправленные, у которых осн. доля мощности сконцентрирована в узком телесном угле – т. н. главном лепестке ДН (рис. 1). Степень концентрации излучения оценивают по коэффициенту направленного действия (КНД), показывающему, во сколько раз мощность излучения в направлении максимума ДН рассматриваемой А. превышает мощность, излучаемую в том же направлении ненаправленной А. (изотропным излучателем), при условии равенства полных излучаемых мощностей. КНД приёмной А. характеризует её пространств. избирательность, определяющую возможность выделения принимаемого сигнала на фоне помех, порождаемых разл. источниками (см. Помехи радиоприёму). Произведение КНД на коэф. полезного действия А. (отношение излучаемой мощности к подводимой) называется коэффициентом усиления; показывает полный выигрыш по мощности, получаемый в результате применения данной А. по сравнению с изотропной. Форма диаграммы направленности, КНД и коэф. усиления любой А. одинаковы в режимах передачи и приёма (см. Взаимности принцип). К др. важным параметрам А. относятся: коэф. рассеяния (доля мощности, излучаемая вне главного лепестка ДН); рабочий диапазон (полоса частот, в которой значения параметров не выходят за пределы заданного интервала), а также сопротивление излучения, предельно допустимая излучаемая мощность, эффективная площадь (т. н. раскрыв), шумовая темп-ра и помехозащищённость.
Типы и особенности антенн
Широкий диапазон длин радиоволн, излучаемых (принимаемых) А. (от десятков километров до долей миллиметра), и многообразие областей применения А. (радиосвязь, телевидение, радиолокация, радиоастрономия, метеорология, медицина и др.) обусловили большое число типов и конструкций А. (рис. 2). На длинных, средних и коротких волнах используют в осн. симметричные и несимметричные вибраторы, А. типа «волновой канал», фазированные антенные решётки, логопериодические и рамочные А. (последние для повышения эффективности часто снабжают магнитным сердечником, см. Магнитная антенна). Для приёма и передачи радиоволн в диапазоне СВЧ наибольшее распространение получили рупорные, линзовые, щелевые, диэлектрич. и зеркальные антенны.
Различают т. н. пассивные (не содержащие усилит. элементов) и активные антенны. Пассивные А. обратимы (могут работать как в режиме излучения, так и приёма), широко применяются в разл. маломощных приёмопередающих устройствах. Рост мощности радиопередающих устройств требует повышения электрич. прочности узлов А., а повышение чувствительности радиоприёмных устройств – уменьшения тепловых шумов и миниатюризации конструкции; кроме того, А. для передачи и приёма зачастую должны иметь разные ДН. Невозможность совмещения этих требований в одном типе А. обусловила необходимость разработки и применения отд. передающих и приёмных А. Например, телевиз. передающая А. имеет круговую ДН в горизонтальной плоскости, т. е. относится к ненаправленным А., в то время как телевиз. приёмная А. должна быть направленной (кроме автомобильной А.) во избежание приёма возможных помех, в т. ч. передач с др. телецентров, а также сигналов принимаемой программы, отражённых от разл. препятствий, создающих многоконтурность изображения на экране телевизора.
Весьма существенна форма ДН. Напр., в качестве бортовых А. летательных аппаратов используются слабонаправленные А. с широкой ДН. А. радиолокац. систем, предназначенные для обзора пространства и вращающиеся вокруг вертикальной оси, имеют узкую ДН в горизонтальной плоскости и широкую в вертикальной либо состоящую из множества узких лучей, сканирующих пространство. Радиоастрономич. А. и А. систем космич. связи должны обладать чрезвычайно высокой направленностью (игольчатая ДН) для точного определения местоположения объекта.
Конструктивное исполнение А. определяется гл. обр. их назначением и рабочим диапазоном частот. Так, А. длинных и средних волн обычно представляют собой башни-опоры (высотой 200–400 м), несущие разветвлённое проволочное полотно; в сочетании со сверхмощными (свыше 1 МВт) радиопередатчиками они обеспечивают связь по всему земному шару, в т. ч. с подводными лодками, находящимися на глубине до неск. сотен метров. В диапазоне УКВ широкое распространение получили параболич. А., состоящие из металлич. зеркала в форме параболоида, в фокусе которого помещён облучатель. Такие А. применяются в радиотелескопах, системах спутникового телевидения и др. В качестве подземных А. в осн. используют закопанные в траншеи проволочные системы. Особой сложностью и точностью изготовления отличаются А. спутниковой радиосвязи (напр., раскрывающиеся при выводе на орбиту зонтики, параболич. зеркала земных станций связи), а также радиоастрономич. антенные системы, предназначенные для приёма радиосигналов из др. галактик, радиолокации небесных тел и измерения космич. расстояний.
Характерная особенность развития совр. антенной техники – использование А. с обработкой сигнала (цифровой, аналоговой, пространственно-временной, методами когерентной и некогерентной оптики и др.). К таким А. относятся фазированные антенные решётки с управлением ДН от ЭВМ, радиоастрономич. система апертурного синтеза. Перспективны глобальные наземные и космич. системы апертурного синтеза, объединённые через искусственные спутники Земли. Совр. методы анализа и синтеза А. позволяют с большой точностью выбирать их геометрию, моделировать электромагнитные поля в дальней зоне, соответствующей классич. применениям систем радиосвязи и радиолокации.
Лит.: Цейтлин Н. М. Антенная техника и радиоастрономия. М., 1976; Айзенберг Г. З., Ямпольский В. Г., Терешин О. Н. Антенны УКВ. М., 1977. Ч. 1–2; Гостюхин В. Л., Гринева К. И., Трусов В. Н. Вопросы проектирования активных ФАР с использованием ЭВМ. М., 1983; Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах: В 2 кн. М., 1984.
Ссылка
