Основы антенной техники

Что такое антенна! IEEE определяет антенну так: "часть передающей или принимающей системы, предназначенная для излучения или приема электромагнитных волн" (Стандарт IEEE 145-1993). Другими словами, антенной может быть все, что получает радиочастотный сигнал, генерируемый передатчиком, и излучает его в радиоэфир, или то, что принимает (захватывает) электромагнитные волны для приемника. Обычно приемные и передающие свойства эквивалентны; это означает, что такие параметры антенны, как коэффициент усиления, диаграмма излучения или частота, одинаковы.

Следующий вопрос, который вы могли бы задать, таков: "Как антенна работает?" Согласно учебнику, по которому учатся большинство разработчиков антенн, Теория и конструирование антенн авторов Штуцмана и Сили (Stutzman and Thiele, Antenna Theory and Design), главным свойством антенны является излучение, "...возмущение электромагнитного поля, распространяющегося от источника этого возмущения... возмущение создается источником переменного тока". Так что радиосигнал создается источником переменного напряжения определенной частоты, который индуцирует в антенне переменный ток, создающий, в свою очередь, вышеупомянутое электромагнитное поле.

При рассмотрении характеристик антенны следует различать поле в ближней зоне, т.е. поле вблизи антенны, и поле в дальней зоне. Поле в дальней зоне, в отличие от поля в ближней зоне, характеризуется тем, что расстояние от антенны значительно превышает длину волны излучения или размеры антенны. Производители антенн, указывая их характеристики, имеют в виду поле в дальней зоне. Помните об этом, если когда-нибудь вам придется работать в ближней зоне антенны, потому что там ее характеристики будут другими.

Важными понятиями являются изотропный излучатель и изотропная антенна. Это - математическая абстракция, применяемая при описании идеальной антенны, одинаково излучающей во всех направлениях. Если вы вообразите сферу с изотропным излучателем в ее центре, то во всех точках поверхности сферы электромагнитное поле будет одинаковым. Изотропная антенна является удобным эталоном, применяемым при сравнении различных антенн.