Антенна: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
→Терминология: источник |
NapalmBot (обсуждение | вклад) м Исправление псевдозаголовков (см. Википедия:Доступность#Заголовки) |
||
(не показано 19 промежуточных версий 7 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{другие значения|Антенна (значения)}} |
{{другие значения|Антенна (значения)}} |
||
[[Файл:Radiotelescope MGTU.PNG|мини|Антенна [[Радиотелескоп МГТУ им. Н. Э. Баумана|радиотелескопа РТ 7.5]] |
[[Файл:Radiotelescope MGTU.PNG|мини|Антенна [[Радиотелескоп МГТУ им. Н. Э. Баумана|радиотелескопа РТ 7.5]]. Диаметр зеркала 7,5 м, рабочий диапазон длин волн 1—4 мм]] |
||
[[Файл:Dipole xmting antenna animation 4 408x318x150ms.gif|мини|upright=1.0|Дипольная антенна, излучающая радиоволны. Условно показаны петли [[Электрическое поле|электрического поля]]]] |
|||
'''Анте́нна''' ({{lang-lat|antenna}} — [[мачта]]<ref name="Зенович">Словарь иностранных слов и выражений / Автор-составитель Е. С. Зенович.— М.: Олимп; ООО <nowiki>«Фирма «Издательство АСТ»</nowiki>, 1998. — 608 с. ISBN 5-7390-0457-8 (Олимп) ISBN 5-237-00161-0 (АСТ)</ref>, [[Рей (морской термин)|рея]]) — преобразователь (обычно линейный) волновых полей<ref>Антенна / {{Cite web|url=http://www.physicum.narod.ru/|title=Фізична енциклопедія. [[Физическая энциклопедия]]. Электронная версия. Физика.|website=www.physicum.narod.ru|access-date=2022-12-13}}</ref>; в традиционном понимании — устройство, предназначенное для излучения или приёма [[Радиоволны|радиоволн]]<ref name="ГОСТ">{{Cite web |url=http://www.gosthelp.ru/text/GOST2437580RadiosvyazTerm.html |title=ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения |access-date=2017-10-20 |archive-date=2016-09-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160905103444/http://www.gosthelp.ru/text/GOST2437580RadiosvyazTerm.html |deadlink=no }}</ref><ref name="Зенович"/><!-- {{ref+|Традиционно при определении термина «антенна» используют термин «радиоволны» (ГОСТ 24375-80<ref name="ГОСТ"/> и др.), подчеркивая тем самым, что антенны применяются в [[Радиоизлучение|радиочастотном диапазоне]]. Однако с появлением опытных образцов [[Наноантенна|наноантенн]], способных принимать электромагнитное излучение оптического диапазона ([[Инфракрасное излучение|инфракрасного]] и [[Видимый свет|видимого]] участков спектра), традиционное определение термина «антенна» нуждается в корректировке.|group="*"}}-->. |
|||
[[Файл:Dipole receiving antenna animation 6 800x394x150ms.gif|мини|upright=1.0|Электрическое поле (E) приходящей волны возбуждает в приёмной антенне переменный ток, протекающий через входное сопротивление приёмника]] |
|||
'''Анте́нна''' ({{lang-lat|antenna}} — [[мачта]]<ref name="Зенович">Словарь иностранных слов и выражений / Автор-составитель Е. С. Зенович.— М.: Олимп; ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1998. — 608 с. ISBN 5-7390-0457-8 (Олимп) ISBN 5-237-00161-0 (АСТ)</ref>, [[Рей (морской термин)|рея]]) — преобразователь (обычно линейный) волновых полей<ref>Антенна / {{Cite web|url=http://www.physicum.narod.ru/|title=Фізична енциклопедія. [[Физическая энциклопедия]]. Электронная версия. Физика.|website=www.physicum.narod.ru|access-date=2022-12-13|archive-date=2022-12-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20221213054032/http://www.physicum.narod.ru/|url-status=live}}</ref>; в традиционном понимании — устройство, предназначенное для излучения или приёма [[Радиоволны|радиоволн]]<ref name="ГОСТ">{{Cite web |url=http://www.gosthelp.ru/text/GOST2437580RadiosvyazTerm.html |title=ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения |access-date=2017-10-20 |archive-date=2016-09-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160905103444/http://www.gosthelp.ru/text/GOST2437580RadiosvyazTerm.html |url-status=live }}</ref><ref name="Зенович"/>. |
|||
<!-- Традиционно при определении термина «антенна» используют термин «радиоволны» (ГОСТ 24375-80<ref name="ГОСТ"/> и др.), подчеркивая тем самым, что антенны применяются в [[Радиоизлучение|радиочастотном диапазоне]]. Однако с появлением опытных образцов [[Наноантенна|наноантенн]], способных принимать электромагнитное излучение оптического диапазона ([[Инфракрасное излучение|инфракрасного]] и [[Видимый свет|видимого]] участков спектра), традиционное определение термина «антенна» нуждается в корректировке.--> |
|||
Передающая антенна преобразует направляемые [[электромагнитные волны]], движущиеся от [[радиопередатчик]]а по [[Фидер (радиотехника)|фидерной линии]] к входу антенны, в свободные расходящиеся в пространстве электромагнитные волны. Приёмная антенна преобразует падающие на неё свободные волны в направляемые волны фидера, подводящие принятую энергию к входу [[радиоприёмник]]а<ref name="Марков"/>{{rp|5}}. |
Передающая антенна преобразует направляемые [[электромагнитные волны]], движущиеся от [[радиопередатчик]]а по [[Фидер (радиотехника)|фидерной линии]] к входу антенны, в свободные расходящиеся в пространстве электромагнитные волны. Приёмная антенна преобразует падающие на неё свободные волны в направляемые волны фидера, подводящие принятую энергию к входу [[радиоприёмник]]а<ref name="Марков"/>{{rp|5}}. |
||
<!-- Антенны в зависимости от назначения подразделяются на приёмные, передающие и приёмопередающие. ''Антенна в режиме передачи'' преобразует энергию поступающую от [[радиопередатчик]]а [[электромагнитные колебания|электромагнитного колебания]] в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну. ''Антенна в режиме приёма'' преобразует энергию падающей на антенну электромагнитной волны в электромагнитное колебание, поступающее в [[радиоприёмник]]. Таким образом, антенна является преобразователем подводимого к ней по [[Фидер (радиотехника)|фидеру]] электромагнитного колебания (переменного электрического тока, канализированной в волноводе электромагнитной волны) в [[электромагнитное излучение]] и наоборот.--> |
|||
Первая передающая антенна была создана [[Генрих Герц|Генрихом Герцем]] в 1886—1888 годах в ходе его экспериментов по доказательству существования электромагнитных волн ([[вибратор Герца]], дипольная антенна). |
|||
Первые антенны были созданы в 1888 году [[Генрих Герц|Генрихом Герцем]] в ходе его экспериментов по доказательству существования электромагнитной волны ([[вибратор Герца]]). Форма, размеры и конструкция созданных впоследствии антенн чрезвычайно разнообразны и зависят от рабочей [[Длина волны|длины волны]] и назначения антенны. Нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка провода, системы проводников, металлического рупора, металлических и диэлектрических [[волновод]]ов, волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы. Для улучшения направленных свойств первичный излучатель может снабжаться [[Рефлектор (составной элемент антенны)|рефлекторами]] — отражающими элементами различной конфигурации или их системами, а также линзами. |
|||
Конструкция и размеры антенн чрезвычайно разнообразны и зависят от рабочей [[Длина волны|длины волны]] и назначения антенны. Нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка провода, системы проводников, металлического рупора, металлических и диэлектрических [[волновод]]ов, волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы. Для улучшения направленных свойств первичный излучатель может снабжаться отражающими элементами (рефлекторами), а также линзами. |
|||
Излучающая часть антенн, как правило, изготавливается с применением проводящих электрический ток материалов, но может изготовляться из изоляционных ([[диэлектрик]]) материалов, могут применяться полупроводники и [[метаматериал]]ы. |
|||
Излучающая часть антенн, как правило, изготавливается из проводящих электрический ток материалов, но могут применяться изоляционные материалы ([[диэлектрик]]и), а также [[полупроводник]]и и [[метаматериал]]ы. |
|||
С точки зрения [[Теория электрических цепей|теории электрических цепей]] антенна представляет собой [[двухполюсник]] (или [[многополюсник]]), и мощность источника, выделяемая на активной составляющей полного входного сопротивления антенны, расходуется на создание электромагнитного излучения. В [[Система управления|системах управления]] антенна рассматривается как угловой дискриминатор{{ref+|Дискриминатор — функциональный узел, выполняющий сравнение двух входных сигналов, выходной сигнал которого пропорционален разности этих сигналов.|group="*"}} — датчик угла рассогласования между направлением на источник радиосигнала или отражатель и направлением антенны (например, антенна с [[Моноимпульсная радиолокация|суммарно-разностной диаграммой направленности]] в составе радиолокационной головки самонаведения). В системах пространственно-временной обработки сигнала антенна (антенная решётка) рассматривается как средство дискретизации электромагнитного поля по пространству. |
|||
<!-- С точки зрения [[Теория электрических цепей|теории электрических цепей]] антенна представляет собой [[двухполюсник]] (или [[многополюсник]]), и мощность источника, выделяемая на активной составляющей полного входного сопротивления антенны, расходуется на создание электромагнитного излучения. В [[Система управления|системах управления]] антенна рассматривается как угловой дискриминатор{{ref+|Дискриминатор — функциональный узел, выполняющий сравнение двух входных сигналов, выходной сигнал которого пропорционален разности этих сигналов.|group="*"}} — датчик угла рассогласования между направлением на источник радиосигнала или отражатель и направлением антенны (например, антенна с [[Моноимпульсная радиолокация|суммарно-разностной диаграммой направленности]] в составе радиолокационной головки самонаведения). В системах пространственно-временной обработки сигнала антенна (антенная решётка) рассматривается как средство дискретизации электромагнитного поля по пространству.--> |
|||
<!-- В особый класс принято выделять антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из таких устройств являются [[Радиолокационное синтезирование апертуры|антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой]], применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала.--> |
|||
В особый класс принято выделять антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из таких устройств являются [[Радиолокационное синтезирование апертуры|антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой]], применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала. |
|||
[[Файл:Dipole xmting antenna animation 4 408x318x150ms.gif|мини|upright=1.0|Анимированные схема дипольных антенн, излучающих радиоволны]] |
|||
[[Файл:Dipole receiving antenna animation 6 800x394x150ms.gif|мини|upright=1.0|Анимированные схема диполя получения энергии от радиоволн]] |
|||
== Терминология == |
== Терминология == |
||
Привнесение термина «антенна» в технику беспроводной связи приписывают итальянцу [[Маркони, Гульельмо|Г. Маркони]], но как решающий фактор в становление термина отмечается участие представителей французской науки, в частности физика [[Блондель, Андре|А. Блонделя]]<ref name="Слюсар"/>. Летом 1895 года Маркони начал опыты со своими приборами в поместье отца и вскоре стал экспериментировать с длинной проволокой, подвешенной к шесту<ref>{{cite web |author=Marconi, G. |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1909/marconi-lecture.html |title=Wireless Telegraphic Communication |date=1909-12-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070504161205/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1909/marconi-lecture.html |archive-date=2007-05-04}}<br>{{cite book |title=Nobel Lectures |url=https://archive.org/details/nobellecturesinc0000unse/page/n211 |chapter=Physics 1901–1921 |location=Amsterdam |publisher=Elsevier Publishing Company |year=1967 |pages=196–222, 206}}</ref>. По-итальянски шест для палатки известен как ''l’antenna centrale'', а шест с проводом был назван просто ''l’antenna''. До этого излучающий передающий и приёмный элементы беспроводного устройства упоминались как «терминалы» (выводы). Приобретённая известность Маркони способствовала распространению термина «антенна» среди исследователей и энтузиастов беспроводной связи, а затем и среди широкой публики<ref name="Слюсар">''[[Слюсар, Вадим Иванович|Слюсар В. И.]]'' [http://www.slyusar.kiev.ua/Slusar_3.pdf Антенна: история радиотехнического термина] {{Wayback|url=http://www.slyusar.kiev.ua/Slusar_3.pdf |date=20140224221448 }} // Первая миля. — 2011. — № 6. — С. 52—64.</ref><ref>{{cite conference |last=Slyusar |first=Vadym |title=The history of radio engineering's term "antenna" |conference=VIII International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT’11) |location=Kyiv, Ukraine |date=20–23 September 2011 |pages=83–85 |url=http://www.slyusar.kiev.ua/ICATT_2011_Slyusar1.pdf |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140224220545/http://www.slyusar.kiev.ua/ICATT_2011_Slyusar1.pdf |archive-date=2014-02-24 |df=dmy-all}}</ref>. Однако ряд физиков в конце XIX века, в том числе Блондель, не называли антенной [[вибратор Герца]]<ref>''Бренев И. В.'' Начало радиотехники в России / Под ред. С. И. Зилитенкевича. — М.: Сов. Радио, 1970. — 256 с. — С. 79.</ref><ref name="Летопись"/>{{rp|324}}. |
|||
Условная дата официального происхождения радиотехнического термина «антенна» — 30 января 1898 года, дата публикации статьи {{iw|Пуанкаре, Люсьен|Люсьена Пуанкаре||Lucien Poincaré}}, подтверждающей приоритет Маркони в использовании термина в беспроводной телеграфии. В статье указывается, что Маркони называет вертикальный провод антенной («M. Marconi appelle ce fil une antenne»). В одной из более ранних публикаций по опытам Маркони (в итальянском издании от 20 июля 1897 года) слово antenne употреблено в смысле «мачта, шест, столб». Утверждение советских авторов, что термин «антенна» был предложен А. Блонделем в его письме к [[Попов, Александр Степанович|А. С. Попову]] (от 20 ноября 1898 года<ref name="Летопись">''Золотинкина Л. И., Партала М. А., [[Урвалов, Виктор Александрович|Урвалов В. А.]]'' [https://etu.ru/assets/files/ru/muzejnyj-kompleks/letopis-zhizni-a.s.popova.pdf Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова] {{Wayback|url=https://etu.ru/assets/files/ru/muzejnyj-kompleks/letopis-zhizni-a.s.popova.pdf |date=20221215142149 }} / Под ред. акад. РАН Ю. В. Гуляева. — СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), 2008. — 560 с.</ref>{{rp|323}}), ошибочно<ref name="Слюсар"/><ref>{{cite conference |last=Slyusar |first=Vadym |title=An Italian period on the history of radio engineering's term "antenna" |conference=11th International Conference Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications, and Computer Science (TCSET’2012) |location=Lviv-Slavske, Ukraine |date=21–24 February 2012 |page=174 |url=http://www.slyusar.kiev.ua/TCSET2012_1.pdf |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140224221525/http://www.slyusar.kiev.ua/TCSET2012_1.pdf |archive-date=2014-02-24 |df=dmy-all}}</ref>. Попов и после 1898 года не применял термин «антенна», а использовал словосочетания «приёмный проводник»<ref name="Слюсар"/> или «вертикальная проволока». |
|||
Термин «антенна» в широком смысле может относиться ко всему сооружению, включая опорную конструкцию, корпус (если есть) и т. д., в дополнение к фактическим токонесущим радиочастотным компонентам. Приёмная антенна может включать в себя не только пассивные металлические приёмные элементы, но и встроенный предусилитель или смеситель, особенно в диапазоне [[Микроволновое излучение|микроволновых частот]] и выше. |
|||
== История == |
|||
{{также|Хронология радио}} |
|||
Устройства, с помощью которых возможен приём электромагнитных колебаний, появились в середине XVIII века. В радиотехническом смысле металлический провод [[молниеотвод]]а, изобретённого в 1751 году [[Франклин, Бенджамин|Б. Франклином]], можно вполне корректно рассматривать как заземлённую приёмную антенну. Длинным проводом, поднятым над землёй пользовались в своих экспериментах [[Рихман, Георг Вильгельм|Г. Рихман]] (1752) и [[Гальвани, Луиджи|Л. Гальвани]] (1791)<ref name="Шапкин">{{книга |автор=Шапкин В. И. |заглавие=Радио: открытие и изобретение. Наука. Техника. Социум |ссылка=http://www.radiomuseum.ru/MP/raadio.htm |место=М. |издательство=ДМК Пресс |год=2005 |страниц=190 |isbn=5-9706-0002-4 |archive-date=2019-12-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191226175306/http://www.radiomuseum.ru/MP/raadio.htm }}</ref>{{rp|36—37}}. |
|||
В 1876 году [[Эдисон, Томас Альва|Т. Эдисон]] использовал несимметричную шаровидную антенну в сконструированном им приёмнике электромагнитных колебаний<ref name="Шапкин"/>{{rp|40—41}}. Предложенный Эдисоном в 1885—1886 годах способ беспроводной телеграфной связи между кораблями при помощи электрических волн предусматривал установку на береговых станциях вертикальной антенны, а на кораблях — Г-образной<ref name="Самохин">''Самохин В. П., Тихомирова Е. А.'' [https://cyberleninka.ru/article/n/na-zare-radiosvyazi На заре радиосвязи] {{Wayback|url=https://cyberleninka.ru/article/n/na-zare-radiosvyazi |date=20210603071229 }} // Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2017, вып. 6.</ref>. |
|||
Первая передающая антенна — так называемый [[вибратор Герца]], или симметричный вибратор — была создана [[Генрих Герц|Г. Герцем]] в 1886—1888 годах в ходе его экспериментов по обнаружению электромагнитных волн<ref>{{БРЭ|ссылка=https://old.bigenc.ru/physics/text/2356089|статья=Герца вибратор|том=7|страницы=21|архив=https://web.archive.org/web/20221224011037/https://bigenc.ru/physics/text/2356089|архив дата=2022-12-24}}</ref>. Для обнаружения волн Герц использовал простейший приёмник в виде металлической рамки с малым искровым промежутком. Другим вариантом приёмника был также вибратор, но с малым искровым промежутком<ref>{{Cite web|url=https://www.computer-museum.ru/connect/histra09.htm|title=Экспериментальные работы Генриха Герца|website=www.computer-museum.ru|access-date=2023-01-06|archive-date=2023-01-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20230106080724/https://www.computer-museum.ru/connect/histra09.htm|url-status=live}}</ref>. |
|||
Антенну в приёмнике (а также в передатчике<ref>177. Доклад Комиссии, избранной Физическим отделом Русского физико-химического общества по вопросу о научном значении работ А. С. Попова с приложением писем Э. Бранли и О. Лоджа. 1908 // {{книга|заглавие=Изобретение радио А. С. Поповым. Сборник документов и материалов. Вып. 2|ответственный=Под ред. [[Берг, Аксель Иванович|А. И. Берга]]|издательство=Издательство АН СССР|место=М.-Л.|год=1945|страницы=248—258}}</ref>) в виде отрезка проволоки использовал в своих экспериментах [[Бранли, Эдуард|Э. Бранли]] в 1890—1891 годах<ref name="Шапкин"/>{{rp|43—47}}. |
|||
Передающую и приёмную антенны в виде вертикального провода использовал [[Наркевич-Иодко, Яков Оттонович|Я. Наркевич-Иодко]], который в начале 1890-х годов «произвёл в Вене весьма интересные передачи с [[Катушка Румкорфа|катушкой Румкорфа]], соединённой с землёй и с антенной, и с приёмником, образованным из антенны и телефона, также заземлённого (правда, может быть, без ясного представления о роли электромагнитных волн в этих опытах)»<ref>62. Из журнала заседаний Французского физического общества в Париже в связи с работами А. С. Попова. Декабрь 1898 г. // {{книга|заглавие=Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы|ответственный=Составители: Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под ред. А. И. Берга|издательство=Наука|место=М.|год=1966|страниц=284}}</ref>{{rp|185—186}}. |
|||
В 1893 году вертикальные антенны в передатчике и приёмнике применял [[Тесла, Никола|Н. Тесла]] при демонстрации своего устройства для получения электромагнитных колебаний и передаче электрической энергии приёмнику через пространство<ref name="Шапкин"/>{{rp|47—50}}. |
|||
В советской<ref>{{БСЭ3|[http://www.bse.uaio.ru/BSE/0201.htm#p370 Антенна]}}</ref>, а затем в российской литературе<ref>{{БРЭ|ссылка=https://old.bigenc.ru/technology_and_technique/text/695951|статья=Антенна|том=2|страницы=35-36|архив=https://web.archive.org/web/20221224010923/https://bigenc.ru/technology_and_technique/text/695951|архив дата=2022-12-24}}</ref> идея создания и использования приёмной антенны в виде вертикального провода часто приписывалась А. С. Попову (1895). Однако сам Попов, описывая в 1899 году поднятые на мачте провод передатчика и провод приёмника Маркони, отмечал<ref name="Документы"/>{{rp|218}}: |
|||
{{начало цитаты}}Употребление мачты на станции отправления и на станции приёма для передачи сигналов помощью электрических колебаний не было, впрочем, новостью: в 1893 г. в Америке была сделана подобная попытка передачи сигналов известным электротехником Николаем Тесла. На станции отправления на высокой мачте был поднят изолированный проводник, снабжённый на верхнем конце некоторой ёмкостью в виде металлического листа; нижний конец этой проволоки соединялся с полюсом [[Трансформатор Тесла|трансформатора Тесла]] высокого напряжения и большой частоты. Другой полюс трансформатора был соединён с землёю. Разряды трансформатора были слышны на станции приёма в телефоне, соединённом с высоко поднятым проводом и землёй.{{конец цитаты}} |
|||
В примечании к его высказыванию от составителей сборника документов говорится: «А. С. Попов никогда не ставил себе в заслугу использование антенн, хотя много работал над их конструкцией»<ref name="Документы">71. Доклад А. С. Попова «Телеграфирование без проводов» на соединённом заседании VI отдела Русского технического общества и Первого Всероссийского электротехнического съезда. 29 декабря 1899 г. // {{книга|заглавие=Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы|ответственный=Составители: Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под ред. А. И. Берга|издательство=Наука|место=М.|год=1966|страниц=284}}</ref>{{rp|226}}. |
|||
Условная дата официального происхождения радиотехнического термина «антенна» — 30 января 1898 года. Это дата публикации статьи Люсьена Пуанкаре, подтверждающей приоритет Маркони в использовании термина «антенна» для нужд беспроводной телеграфии. Утверждение советских авторов, что термин «антенна» был предложен [[Блондель, Андре|А. Блонделем]] в его письме к [[Попов, Александр Степанович|А. С. Попову]] (от 20 ноября 1898 года<ref name="Летопись">''Золотинкина Л. И., Партала М. А., [[Урвалов, Виктор Александрович|Урвалов В. А.]]'' [https://etu.ru/assets/files/ru/muzejnyj-kompleks/letopis-zhizni-a.s.popova.pdf Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова] / Под ред. акад. РАН Ю. В. Гуляева. — СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), 2008. — 560 с.</ref>{{rp|323}}), ошибочно<ref name="Слюсар"/><ref>{{cite conference |last=Slyusar |first=Vadym |title=An Italian period on the history of radio engineering's term "antenna" |conference=11th International Conference Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications, and Computer Science (TCSET’2012) |location=Lviv-Slavske, Ukraine |date=21–24 February 2012 |page=174 |url=http://www.slyusar.kiev.ua/TCSET2012_1.pdf |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140224221525/http://www.slyusar.kiev.ua/TCSET2012_1.pdf |archive-date=24 February 2014 |df=dmy-all}}</ref>. А. С. Попов и после 1898 года не применял термин «антенна», а ряд физиков в конце XIX века, в том числе А. Блондель, не признавали антенной [[вибратор Герца]]<ref>''Бренев И. В.'' Начало радиотехники в России / Под ред. С. И. Зилитенкевича. — М.: Сов. Радио, 1970. — 256 с. — С. 79.</ref><ref name="Летопись"/>{{rp|324}}<ref name="Слюсар"/>. |
|||
Исследователи относят начало применения в аппаратуре Маркони длинного провода для передатчика и приёмника к осени 1896 года<ref>{{Cite web|url=https://www.computer-museum.ru/connect/marconi_1.htm|title=Какое радио изобретал Маркони|author=Меркулов В.|website=www.computer-museum.ru|access-date=2022-09-01|archive-date=2020-05-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20200508203834/https://www.computer-museum.ru/connect/marconi_1.htm|url-status=live}}</ref>, а по некоторым источникам — к лету 1895 года<ref>Charles Süsskind. [https://vdocuments.site/popov-and-the-beginnings-of-radiotelegraphy.html ''Popov and the beginnings of radiotelegraphy.''] Proc. IRE. — 1962. — V. 50. — P. 2036—2047.</ref>. |
|||
Термин «антенна» в широком смысле может относиться ко всему сооружению, включая опорную конструкцию, корпус (если есть) и т. д., в дополнение к фактическим токонесущим радиочастотным компонентам. Приёмная антенна может включать в себя не только пассивные металлические приёмные элементы, но и встроенный предусилитель или смеситель, особенно в диапазоне микроволновых частот и выше. |
|||
== Принцип действия == |
== Принцип действия == |
||
[[Файл:Dipolentstehung.gif|thumb| |
[[Файл:Dipolentstehung.gif|thumb|От [[Колебательный контур|колебательного контура]] к дипольной антенне. Силовые линии электрического (синие) и магнитного (красные) полей]] |
||
Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические (токопроводящие) элементы, соединённые электрически (непосредственно или через линию питания — [[Фидер (радиотехника)|фидер]]) с радиопередатчиком или с радиоприёмником. ''В режиме передачи'' переменный [[электрический ток]], создаваемый источником (например, радиопередатчиком), протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с [[ |
Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические (токопроводящие) элементы, соединённые электрически (непосредственно или через линию питания — [[Фидер (радиотехника)|фидер]]) с радиопередатчиком или с радиоприёмником. ''В режиме передачи'' переменный [[электрический ток]], создаваемый источником (например, радиопередатчиком), протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с [[Закон Ампера|законом Ампера]] порождает в пространстве вокруг себя переменное [[магнитное поле]]. Это меняющееся во времени магнитное поле, в свою очередь, не только воздействует на породивший его электрический ток в соответствии с [[Закон электромагнитной индукции Фарадея|законом Фарадея]], но и создаёт вокруг себя меняющееся во времени вихревое [[электрическое поле]]. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное [[электромагнитное поле]], образующее [[Электромагнитное излучение|электромагнитную волну]], распространяющуюся от антенны в пространство. Энергия источника электрического тока преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве. ''В режиме приёма'' переменное электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, которые поступают в нагрузку (фидер, радиоприёмник). Наведённые токи порождают напряжения на входном [[Электрический импеданс|импедансе]] приёмника. |
||
== Характеристики антенн == |
== Характеристики антенн == |
||
Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и [[Поляризация волн#Поляризация электромагнитных волн|поляризации]]. Антенна как [[двухполюсник]] обладает входным сопротивлением (импедансом). Реальная антенна преобразует в электромагнитную волну лишь часть энергии источника; остальная энергия расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором радиотехнических и конструктивных характеристик и параметров, в частности: |
Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и [[Поляризация волн#Поляризация электромагнитных волн|поляризации]]. Антенна как [[двухполюсник]] обладает входным сопротивлением (импедансом). Реальная антенна преобразует в электромагнитную волну лишь часть энергии источника; остальная энергия расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором радиотехнических и конструктивных характеристик и параметров, в частности: |
||
[[Файл:15el-yagi-dn800.PNG|thumb| |
[[Файл:15el-yagi-dn800.PNG|thumb|Параметры и пример диаграммы направленности (ДН) антенны:<br>КНД — коэффициент направленного действия,<br>КУ — коэффициент усиления,<br>УБЛ — уровень боковых лепестков,<br>F/B — коэффициент подавления обратного излучения]] |
||
* Полевые характеристики |
* Полевые характеристики |
||
** характеристика направленности{{ref+|''Характеристика направленности антенны'' — ''зависимость'' создаваемой ею напряженности поля от направления (то есть от радиус-вектора точки наблюдения, при фиксированном расстоянии ''r'' от антенны). Как правило, используется сферическая система координат (направление задается угломестным и азимутальным углами ''θ'' и ''φ''), и характеристика направленности определяется в [[дальняя зона|дальней зоне антенны]]. Полагая один из углов, задающих направление, постоянным, получают характеристику направленности антенны в той или иной плоскости, например, в азимутальной, горизонтальной или вертикальной. Характеристика направленности антенны — векторная комплексная величина, параметрами которой также являются частота ''f'' и расположение антенны относительно системы координат (координаты фазового центра и ориентация антенны). ''Графическое представление'' характеристики направленности антенны называют [[диаграмма направленности|диаграммой направленности антенны]]: амплитудной или «по мощности», которые могут определяться по модулю или по той или иной компоненте вектора напряженности поля — θ-, φ-, указанной основной или паразитной (кроссполяризационной) компоненте и др.; фазовой; поляризационной. Таким образом, следует различать ''характеристику направленности'' и ''диаграмму направленности'' антенны.|group="*"}} |
** характеристика направленности{{ref+|''Характеристика направленности антенны'' — ''зависимость'' создаваемой ею напряженности поля от направления (то есть от радиус-вектора точки наблюдения, при фиксированном расстоянии ''r'' от антенны). Как правило, используется сферическая система координат (направление задается угломестным и азимутальным углами ''θ'' и ''φ''), и характеристика направленности определяется в [[дальняя зона|дальней зоне антенны]]. Полагая один из углов, задающих направление, постоянным, получают характеристику направленности антенны в той или иной плоскости, например, в азимутальной, горизонтальной или вертикальной. Характеристика направленности антенны — векторная комплексная величина, параметрами которой также являются частота ''f'' и расположение антенны относительно системы координат (координаты фазового центра и ориентация антенны). ''Графическое представление'' характеристики направленности антенны называют [[диаграмма направленности|диаграммой направленности антенны]]: амплитудной или «по мощности», которые могут определяться по модулю или по той или иной компоненте вектора напряженности поля — θ-, φ-, указанной основной или паразитной (кроссполяризационной) компоненте и др.; фазовой; поляризационной. Таким образом, следует различать ''характеристику направленности'' и ''диаграмму направленности'' антенны.|group="*"}} |
||
Строка 75: | Строка 96: | ||
[[Файл:Рамочная комнатная антенна.JPG|thumb|Телевизионная комнатная антенна дециметрового диапазона в виде рамки]] |
[[Файл:Рамочная комнатная антенна.JPG|thumb|Телевизионная комнатная антенна дециметрового диапазона в виде рамки]] |
||
* Телескопическая антенна<ref>{{Cite web|lang=ru|url=https://www.enciklopediya-tehniki.ru/teleskopicheskaya-antenna.html|title=Телескопическая антенна|author=|website=Словари, энциклопедии и справочники - бесплатно Онлайн - Slovar.cc|date=|publisher=| |
* Телескопическая антенна<ref>{{Cite web|lang=ru|url=https://www.enciklopediya-tehniki.ru/teleskopicheskaya-antenna.html|title=Телескопическая антенна|author=|website=Словари, энциклопедии и справочники - бесплатно Онлайн - Slovar.cc|date=|publisher=|access-date=2020-07-07|archive-date=2020-09-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20200928032136/https://enciklopediya-tehniki.ru/teleskopicheskaya-antenna.html|url-status=live}}</ref> |
||
* Вибраторная антенна |
* Вибраторная антенна |
||
Строка 91: | Строка 112: | ||
*** Укороченная штыревая антенна{{ref+|Укороченная штыревая антенна — штыревая антенна, физическая длина излучающей части которой меньше электрической (резонансной) длины.|group="*"}} |
*** Укороченная штыревая антенна{{ref+|Укороченная штыревая антенна — штыревая антенна, физическая длина излучающей части которой меньше электрической (резонансной) длины.|group="*"}} |
||
*** Коллинеарная антенна{{ref+|Коллинеарная антенна (от {{lang-en|colliear}} — на одной прямой) — многоэлементная штыревая антенна диапазона УВЧ, в которой трубчатые вибраторы расположены вдоль одной прямой и соединены через LC-цепи или шлейфы, обеспечивающие синфазное возбуждение токов в вибраторах.|group="*"}} |
*** Коллинеарная антенна{{ref+|Коллинеарная антенна (от {{lang-en|colliear}} — на одной прямой) — многоэлементная штыревая антенна диапазона УВЧ, в которой трубчатые вибраторы расположены вдоль одной прямой и соединены через LC-цепи или шлейфы, обеспечивающие синфазное возбуждение токов в вибраторах.|group="*"}} |
||
*** [[J-антенна|J-образная антенна]]{{ref+|J-образная антенна — несимметричный вариант шунтового вибратора для диапазонов ВЧ и УВЧ. Штырь с шунтовым питанием и проволочными противовесами, по форме напоминающий букву «J», с заземленным (не требующим изолятора) «длинным» элементом.|group="*"}}<ref>{{Cite web |url=http://www.cqham.ru/j_ant.htm |title=Расчёт элементов J-образной антенны |access-date=2011-12-14 |archive-date=2014-07-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140701143155/http://cqham.ru/j_ant.htm | |
*** [[J-антенна|J-образная антенна]]{{ref+|J-образная антенна — несимметричный вариант шунтового вибратора для диапазонов ВЧ и УВЧ. Штырь с шунтовым питанием и проволочными противовесами, по форме напоминающий букву «J», с заземленным (не требующим изолятора) «длинным» элементом.|group="*"}}<ref>{{Cite web |url=http://www.cqham.ru/j_ant.htm |title=Расчёт элементов J-образной антенны |access-date=2011-12-14 |archive-date=2014-07-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140701143155/http://cqham.ru/j_ant.htm |url-status=live }}</ref> |
||
*** Антенна зенитного излучения |
*** Антенна зенитного излучения |
||
*** Диэлектрическая резонаторная антенна |
*** Диэлектрическая резонаторная антенна |
||
Строка 167: | Строка 188: | ||
* Антенна с обработкой сигнала |
* Антенна с обработкой сигнала |
||
** [[Радиоинтерферометр]] |
** [[Радиоинтерферометр]] |
||
** [[Радиолокационное синтезирование апертуры|Антенна с синтезированной апертурой]]<ref>{{Cite web |url=http://www.electronics.ru/issue/2000/1/11 |title=Антенны с синтезированной апертурой |access-date=2011-04-06 |archive-date=2010-02-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100212011004/http://www.electronics.ru/issue/2000/1/11 | |
** [[Радиолокационное синтезирование апертуры|Антенна с синтезированной апертурой]]<ref>{{Cite web |url=http://www.electronics.ru/issue/2000/1/11 |title=Антенны с синтезированной апертурой |access-date=2011-04-06 |archive-date=2010-02-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100212011004/http://www.electronics.ru/issue/2000/1/11 |url-status=live }}</ref> |
||
** Радиооптическая антенная решетка{{ref+|Антенная решетка, излучающие элементы которой подключены к многоканальному гибридному оптоэлектронному процессору, осуществляющему формирование характеристики направленности.|group="*"}} |
** Радиооптическая антенная решетка{{ref+|Антенная решетка, излучающие элементы которой подключены к многоканальному гибридному оптоэлектронному процессору, осуществляющему формирование характеристики направленности.|group="*"}} |
||
* Электрически малая антенна{{ref+|Антенна, размеры которой меньше половины длины волны принимаемых электромагнитных колебаний.|group="*"}} |
* Электрически малая антенна{{ref+|Антенна, размеры которой меньше половины длины волны принимаемых электромагнитных колебаний.|group="*"}} |
||
Строка 173: | Строка 194: | ||
*** С ферритовым сердечником |
*** С ферритовым сердечником |
||
*** Магнитная рамочная антенна |
*** Магнитная рамочная антенна |
||
** Наномеханическая магнитоэлектрическая антенна<ref>Tianxiang Nan, et al., «Acoustically actuated ultra-compact NEMS magnetoelectric antennas», Nature Communications, 8, 296, pp. 1 — 8, 22 August 2017. [https://www.nature.com/articles/s41467-017-00343-8.pdf] {{Wayback|url=https://www.nature.com/articles/s41467-017-00343-8.pdf |
** Наномеханическая магнитоэлектрическая антенна<ref>Tianxiang Nan, et al., «Acoustically actuated ultra-compact NEMS magnetoelectric antennas», Nature Communications, 8, 296, pp. 1 — 8, 22 August 2017. [https://www.nature.com/articles/s41467-017-00343-8.pdf] {{Wayback|url=https://www.nature.com/articles/s41467-017-00343-8.pdf|date=20210517063610}}</ref> |
||
* Распределённые антенны |
* Распределённые антенны |
||
** Частично излучающий кабель{{ref+|[[Коаксиальный кабель]] с намеренно ухудшенной экранировкой. Используется для организации радиосвязи в тоннелях, шахтах.|group="*"}} |
** Частично излучающий кабель{{ref+|[[Коаксиальный кабель]] с намеренно ухудшенной экранировкой. Используется для организации радиосвязи в тоннелях, шахтах.|group="*"}} |
||
* Антенны для преобразования энергии электромагнитной волны в электрическую энергию и для средств [[RFID]] |
* Антенны для преобразования энергии электромагнитной волны в электрическую энергию и для средств [[RFID]] |
||
** [[Ректенна]] = антенна + выпрямитель |
** [[Ректенна]] = антенна + выпрямитель |
||
** [[Наноантенна]] — антенна для резонансного преобразования оптического излучения в электрическую энергию<ref>{{cite web|url=http://science.compulenta.ru/556641/|title=Реализована оптическая «наноантенна»|author=Сафин Д.|date=2010-08-21|description=[[Компьюлента]]| |
** [[Наноантенна]] — антенна для резонансного преобразования оптического излучения в электрическую энергию<ref>{{cite web|url=http://science.compulenta.ru/556641/|title=Реализована оптическая «наноантенна»|author=Сафин Д.|date=2010-08-21|description=[[Компьюлента]]|access-date=2012-11-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20140714135348/http://science.compulenta.ru/556641/|archive-date=2014-07-14|url-status=dead}}</ref> |
||
* Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками) |
* Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками) |
||
** [[Ртутная антенна]] |
** [[Ртутная антенна]] |
||
Строка 226: | Строка 247: | ||
== Галерея == |
== Галерея == |
||
<gallery> |
<gallery class="center"> |
||
Файл:Rabbit-ears dipole antenna with UHF loop 20090204.jpg|Комнатная телевизионная антенна диапазонов метровых волн (вибратор с регулируемой длиной плеч) и дециметровых волн (рамка у основания антенны) |
|||
Файл:6 sector site in CDMA.jpg|Панельные секторные антенны на мачте базовой станции сотовой связи |
|||
Файл:TV antenna.JPG|[[Параболическая антенна]] телевизионного канала «Himalaya TV» для передачи данных на спутник. Катманду, Непал |
|||
Файл:Bundesarchiv Bild 183-29802-0001, MTS Strehla, Bezirk Dresden, Ukw-Sprechfunk.jpg|Директорная антенна «волновой канал» мобильной связной армейской радиостанции, [[Дрезден]], [[Германия]], 1955 г. |
|||
Файл:Superturnstile Tx Muehlacker.JPG|Решётка из четырех турникетных вибраторов панельного типа для нижнего диапазона метровых волн телевизионной станции, Германия |
|||
Файл:Folded dipole.jpg|Антенный сайт. На переднем плане — петлевой симметричный вибратор |
|||
Файл:Antenna visalia california.jpg|Трёхдиапазонная совмещённая антенна типа [[волновой канал]] [[Радиолюбительская связь|любительской радиостанции]] |
|||
Файл:2008-07-28 Mast radiator.jpg|Антенна-мачта радиостанции диапазона средних волн, Чапел-Хилл, Северная Каролина |
|||
</gallery> |
</gallery> |
||
Строка 247: | Строка 268: | ||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
'''Комментарии''' |
|||
{{примечания|1|group="*"}} |
{{примечания|1|group="*"}} |
||
'''Источники''' |
|||
{{примечания}} |
{{примечания}} |
||
== Литература == |
== Литература == |
||
* {{БСЭ3|[http://www.bse.uaio.ru/BSE/0201.htm#p370 Антенна]}} |
|||
{{викифицировать книги}} |
|||
* {{книга|заглавие=Антенны и устройства СВЧ|ответственный = Под ред. Д. И. Воскресенского.|место=М.|издательство=Радио и связь|год=1981|страниц=432}} |
|||
* {{книга |
|||
* {{книга|автор=Белоцерковский Г. Б.|заглавие=Основы радиотехники и антенны|издательство=Советское радио|место=М.|год=1969|страниц=432}} |
|||
|автор=Пистолькорс А. А. |
|||
* {{книга|автор=Бова Н. Т., Резников Г. Б|заглавие=Антенны и устройства СВЧ|место=К.|издательство=Вища школа|год=1982|страниц=272}} |
|||
|заглавие=Антенны |
|||
* {{книга|автор=Должиков В. В., Цыбаев Б. Г.|заглавие=Активные передающие антенны|место=М.|год=1984|страниц=144}} |
|||
|место=М. |
|||
* {{книга|автор=Долуханов М. П.|заглавие=Распространение радиоволн|место=М.|издательство=Связь|год=1965|страниц=399}} |
|||
|издательство=Связьиздат |
|||
|год=1947 |
|||
|страницы=478}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Панченко Б. А., Нефёдов Е. И. |
|||
|заглавие=Микрополосковые антенны |
|||
|место=М. |
|||
|издательство=Радио и связь |
|||
|год=1986 |
|||
|страницы=144 |
|||
|тираж=9400}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Белоцерковский Г. Б. |
|||
|заглавие=Основы радиотехники и антенны |
|||
|издательство=Советское радио |
|||
|место=М. |
|||
|год=1969 |
|||
|страниц=432}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор= |
|||
|заглавие=Антенны и устройства СВЧ |
|||
|ответственный = Под ред. Д. И. Воскресенского. |
|||
|место=М. |
|||
|издательство=Радио и связь |
|||
|год=1981 |
|||
|страниц=432}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=В. С. Филиппов, Л. И. Пономарев, А. Ю. Гринев и др. |
|||
|заглавие=Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток |
|||
|ответственный = Под ред. Д. И. Воскресенского. |
|||
|издательство=Радио и связь |
|||
|год=1994 |
|||
|страниц=592}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор= |
|||
|заглавие=Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Изд. 4-е, доп. и перераб. |
|||
|ответственный = Под ред. Д. И. Воскресенского |
|||
|место=М. |
|||
|издательство=Радиотехника |
|||
|год=2003 |
|||
|страниц=632}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Должиков В. В., Цыбаев Б. Г. |
|||
|заглавие=Активные передающие антенны |
|||
|место=М. |
|||
|год=1984 |
|||
|страниц=144}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Бова Н. Т., Резников Г. Б |
|||
|заглавие=Антенны и устройства СВЧ |
|||
|место=К. |
|||
|издательство=Вища школа |
|||
|год=1982 |
|||
|страниц=272}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Долуханов М. П. |
|||
|заглавие=Распространение радиоволн |
|||
|место=М. |
|||
|издательство=Связь |
|||
|год=1965 |
|||
|страниц=399}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор= |
|||
|заглавие=Коротковолновые антенны |
|||
|ответственный = Под ред. Айзенберга |
|||
|место=М. |
|||
|издательство=Радио и связь |
|||
|год=1985 |
|||
|страниц=536}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Ротхаммель К. |
|||
|заглавие=Антенны |
|||
|оригинал=перевод с немецкого |
|||
|место=СПб. |
|||
|издательство=«Бояныч» |
|||
|год=1998 |
|||
|страниц=656}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор=Ерохин Г. А., Чернов О. В., Козырев Н. Д., Кочержевский В. Д. |
|||
|заглавие=Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн |
|||
|ссылка=http://www.rfcmd.ru/books/AFU_I_RR/oglavlenie |
|||
|место=М. |
|||
|издательство=Горячая линия — Телеком |
|||
|год=2007 |
|||
|страниц=496}} |
|||
* {{Книга|автор=Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б.|название=Антенны|место={{М.}}|издательство=Радио и связь|год=1992}} |
* {{Книга|автор=Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б.|название=Антенны|место={{М.}}|издательство=Радио и связь|год=1992}} |
||
* {{книга|автор=Ерохин Г. А., Чернов О. В., Козырев Н. Д., Кочержевский В. Д.|заглавие=Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн|ссылка=http://www.rfcmd.ru/books/AFU_I_RR/oglavlenie|место=М.|издательство=Горячая линия — Телеком|год=2007|страниц=496}} |
|||
* {{Книга|автор=Кисмерешкин В. П.|название=Телевизионные антенны для индивидуального приема|место={{М.}}|издательство=Связь|год=1976}} |
* {{Книга|автор=Кисмерешкин В. П.|название=Телевизионные антенны для индивидуального приема|место={{М.}}|издательство=Связь|год=1976}} |
||
* {{книга|заглавие=Коротковолновые антенны|ответственный = Под ред. Айзенберга|место=М.|издательство=Радио и связь|год=1985|страниц=536}} |
|||
* [https://web.archive.org/web/20130601002110/http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr3 Журнал «Антенны»]. Международный научно-технический и теоретический журнал, издаваемый редакцией «[[Радиотехника]]» ([[Москва]]) |
|||
* {{книга|автор=Панченко Б. А., Нефёдов Е. И.|заглавие=Микрополосковые антенны|место=М.|издательство=Радио и связь|год=1986|страницы=144|тираж=9400}} |
|||
* Периодические издания [[IEEE]]: [https://www.ieee.org/membership-catalog/productdetail/showProductDetailPage.html?product=PER320-PRT «IEEE Antennas and Propagation Magazine»], [https://www.ieee.org/membership-catalog/productdetail/showProductDetailPage.html?product=PER104-PRT «IEEE Transactions on Antennas and Propagation»] |
|||
* {{книга|автор=Пистолькорс А. А.|заглавие=Антенны|место=М.|издательство=Связьиздат|год=1947|страницы=478}} |
|||
* {{книга|автор=Ротхаммель К.|заглавие=Антенны|оригинал=перевод с немецкого|место=СПб.|издательство=«Бояныч»|год=1998|страниц=656}} |
|||
* {{книга|заглавие=Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Изд. 4-е, доп. и перераб.|ответственный = Под ред. Д. И. Воскресенского|место=М.|издательство=Радиотехника|год=2003|страниц=632}} |
|||
* {{книга|автор=Филиппов В. С. и др.|заглавие=Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток|ответственный = Под ред. Д. И. Воскресенского.|издательство=Радио и связь|год=1994|страниц=592}} |
|||
== Ссылки == |
== Ссылки == |
||
* |
* {{cite web |title = Библиотека по антеннам различных диапазонов, статьи, обзоры |url = http://www.samaracb.ru/antenny.html |archive-url = https://web.archive.org/web/20150410090920/http://www.samaracb.ru/antenny.html |archive-date = 2015-04-10 |url-status = dead }} |
||
* [http://3g-aerial.biz |
* [http://3g-aerial.biz Расчёт и изготовление антенн своими руками, теория, практика] |
||
* {{cite web |title = Журнал «Антенны» |url = http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr3 |archive-url = https://web.archive.org/web/20130601002110/http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr3 |archive-date = 2013-06-01 |url-status = dead }}. Международный научно-технический и теоретический журнал, издаваемый редакцией «[[Радиотехника]]» ([[Москва]]) |
|||
* Периодические издания [[IEEE]]: [https://www.ieee.org/membership-catalog/productdetail/showProductDetailPage.html?product=PER320-PRT «IEEE Antennas and Propagation Magazine»], [https://www.ieee.org/membership-catalog/productdetail/showProductDetailPage.html?product=PER104-PRT «IEEE Transactions on Antennas and Propagation»] |
|||
* ''Львович Р. В.'' [http://sergeyhry.narod.ru/dr/dr1925_09_10_04.htm? Об антеннах] // Друг Радио. — 1925. — № 9—10 (сентябрь — октябрь). — С. 7—13. |
|||
[[Категория:Радиотехника]] |
[[Категория:Радиотехника]] |
Текущая версия от 00:40, 11 октября 2024
Анте́нна (лат. antenna — мачта[1], рея) — преобразователь (обычно линейный) волновых полей[2]; в традиционном понимании — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн[3][1].
Передающая антенна преобразует направляемые электромагнитные волны, движущиеся от радиопередатчика по фидерной линии к входу антенны, в свободные расходящиеся в пространстве электромагнитные волны. Приёмная антенна преобразует падающие на неё свободные волны в направляемые волны фидера, подводящие принятую энергию к входу радиоприёмника[4]:5.
Первая передающая антенна была создана Генрихом Герцем в 1886—1888 годах в ходе его экспериментов по доказательству существования электромагнитных волн (вибратор Герца, дипольная антенна).
Конструкция и размеры антенн чрезвычайно разнообразны и зависят от рабочей длины волны и назначения антенны. Нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка провода, системы проводников, металлического рупора, металлических и диэлектрических волноводов, волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы. Для улучшения направленных свойств первичный излучатель может снабжаться отражающими элементами (рефлекторами), а также линзами.
Излучающая часть антенн, как правило, изготавливается из проводящих электрический ток материалов, но могут применяться изоляционные материалы (диэлектрики), а также полупроводники и метаматериалы.
Терминология
[править | править код]Привнесение термина «антенна» в технику беспроводной связи приписывают итальянцу Г. Маркони, но как решающий фактор в становление термина отмечается участие представителей французской науки, в частности физика А. Блонделя[5]. Летом 1895 года Маркони начал опыты со своими приборами в поместье отца и вскоре стал экспериментировать с длинной проволокой, подвешенной к шесту[6]. По-итальянски шест для палатки известен как l’antenna centrale, а шест с проводом был назван просто l’antenna. До этого излучающий передающий и приёмный элементы беспроводного устройства упоминались как «терминалы» (выводы). Приобретённая известность Маркони способствовала распространению термина «антенна» среди исследователей и энтузиастов беспроводной связи, а затем и среди широкой публики[5][7]. Однако ряд физиков в конце XIX века, в том числе Блондель, не называли антенной вибратор Герца[8][9]:324.
Условная дата официального происхождения радиотехнического термина «антенна» — 30 января 1898 года, дата публикации статьи Люсьена Пуанкаре[англ.], подтверждающей приоритет Маркони в использовании термина в беспроводной телеграфии. В статье указывается, что Маркони называет вертикальный провод антенной («M. Marconi appelle ce fil une antenne»). В одной из более ранних публикаций по опытам Маркони (в итальянском издании от 20 июля 1897 года) слово antenne употреблено в смысле «мачта, шест, столб». Утверждение советских авторов, что термин «антенна» был предложен А. Блонделем в его письме к А. С. Попову (от 20 ноября 1898 года[9]:323), ошибочно[5][10]. Попов и после 1898 года не применял термин «антенна», а использовал словосочетания «приёмный проводник»[5] или «вертикальная проволока».
Термин «антенна» в широком смысле может относиться ко всему сооружению, включая опорную конструкцию, корпус (если есть) и т. д., в дополнение к фактическим токонесущим радиочастотным компонентам. Приёмная антенна может включать в себя не только пассивные металлические приёмные элементы, но и встроенный предусилитель или смеситель, особенно в диапазоне микроволновых частот и выше.
История
[править | править код]Устройства, с помощью которых возможен приём электромагнитных колебаний, появились в середине XVIII века. В радиотехническом смысле металлический провод молниеотвода, изобретённого в 1751 году Б. Франклином, можно вполне корректно рассматривать как заземлённую приёмную антенну. Длинным проводом, поднятым над землёй пользовались в своих экспериментах Г. Рихман (1752) и Л. Гальвани (1791)[11]:36—37.
В 1876 году Т. Эдисон использовал несимметричную шаровидную антенну в сконструированном им приёмнике электромагнитных колебаний[11]:40—41. Предложенный Эдисоном в 1885—1886 годах способ беспроводной телеграфной связи между кораблями при помощи электрических волн предусматривал установку на береговых станциях вертикальной антенны, а на кораблях — Г-образной[12].
Первая передающая антенна — так называемый вибратор Герца, или симметричный вибратор — была создана Г. Герцем в 1886—1888 годах в ходе его экспериментов по обнаружению электромагнитных волн[13]. Для обнаружения волн Герц использовал простейший приёмник в виде металлической рамки с малым искровым промежутком. Другим вариантом приёмника был также вибратор, но с малым искровым промежутком[14].
Антенну в приёмнике (а также в передатчике[15]) в виде отрезка проволоки использовал в своих экспериментах Э. Бранли в 1890—1891 годах[11]:43—47.
Передающую и приёмную антенны в виде вертикального провода использовал Я. Наркевич-Иодко, который в начале 1890-х годов «произвёл в Вене весьма интересные передачи с катушкой Румкорфа, соединённой с землёй и с антенной, и с приёмником, образованным из антенны и телефона, также заземлённого (правда, может быть, без ясного представления о роли электромагнитных волн в этих опытах)»[16]:185—186.
В 1893 году вертикальные антенны в передатчике и приёмнике применял Н. Тесла при демонстрации своего устройства для получения электромагнитных колебаний и передаче электрической энергии приёмнику через пространство[11]:47—50.
В советской[17], а затем в российской литературе[18] идея создания и использования приёмной антенны в виде вертикального провода часто приписывалась А. С. Попову (1895). Однако сам Попов, описывая в 1899 году поднятые на мачте провод передатчика и провод приёмника Маркони, отмечал[19]:218:
Употребление мачты на станции отправления и на станции приёма для передачи сигналов помощью электрических колебаний не было, впрочем, новостью: в 1893 г. в Америке была сделана подобная попытка передачи сигналов известным электротехником Николаем Тесла. На станции отправления на высокой мачте был поднят изолированный проводник, снабжённый на верхнем конце некоторой ёмкостью в виде металлического листа; нижний конец этой проволоки соединялся с полюсом трансформатора Тесла высокого напряжения и большой частоты. Другой полюс трансформатора был соединён с землёю. Разряды трансформатора были слышны на станции приёма в телефоне, соединённом с высоко поднятым проводом и землёй.
В примечании к его высказыванию от составителей сборника документов говорится: «А. С. Попов никогда не ставил себе в заслугу использование антенн, хотя много работал над их конструкцией»[19]:226.
Исследователи относят начало применения в аппаратуре Маркони длинного провода для передатчика и приёмника к осени 1896 года[20], а по некоторым источникам — к лету 1895 года[21].
Принцип действия
[править | править код]Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические (токопроводящие) элементы, соединённые электрически (непосредственно или через линию питания — фидер) с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый источником (например, радиопередатчиком), протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это меняющееся во времени магнитное поле, в свою очередь, не только воздействует на породивший его электрический ток в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя меняющееся во времени вихревое электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электромагнитное поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство. Энергия источника электрического тока преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве. В режиме приёма переменное электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, которые поступают в нагрузку (фидер, радиоприёмник). Наведённые токи порождают напряжения на входном импедансе приёмника.
Характеристики антенн
[править | править код]Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и поляризации. Антенна как двухполюсник обладает входным сопротивлением (импедансом). Реальная антенна преобразует в электромагнитную волну лишь часть энергии источника; остальная энергия расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором радиотехнических и конструктивных характеристик и параметров, в частности:
- Полевые характеристики
- характеристика направленности[* 1]
- диаграмма направленности (ДН), её тип[* 2] и возможность управления[* 3]
- ширина ДН по заданному уровню
- уровень боковых лепестков (УБЛ), коэффициент рассеяния
- фазовая диаграмма, местоположение фазового центра и частотная стабильность его координат
- тип поляризации, поляризационная диаграмма, максимальное значение уровня излучения на кроссполяризации в заданном направлении, число поляризационных каналов и межполяризационная развязка (переходное затухание)
- коэффициент направленного действия (КНД)
- коэффициент усиления (КУ)
- коэффициент использования поверхности (КИП) апертуры антенны
- эффективная площадь рассеяния (ЭПР) антенны[* 4]
- Характеристики со стороны линии питания
- тип линии передачи, номинальное входное сопротивление антенны
- резонансная частота, рабочая полоса частот (по качеству согласования)
- входной импеданс антенны и коэффициент стоячей волны (КСВ) в линии передачи
- максимальная допустимая мощность на входе антенны (средняя, импульсная)
- Передаточные характеристики
- коэффициент полезного действия (КПД)
- действующая высота[* 5]
- векторная импульсная характеристика[* 6], векторная передаточная характеристика[* 7]
- шумовая температура антенны
- эффективная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)[* 8] (характеристика системы антенна + радиопередатчик)
- Конструктивные характеристики
- масса, координаты центра масс, момент инерции
- габаритные размеры, максимальный радиус разворота
- тип радиочастотного соединителя или присоединительные размеры
- парусность (ветровая нагрузка)
- объект установки, способ крепления
- применённые материалы
- устойчивость к внешним воздействиям (климатическим, механическим и др.)
- надежность, долговечность (срок службы, назначенный ресурс и др.)
Ряд электрических характеристик антенн как взаимных устройств (пассивных линейных многополюсников) в режиме передачи и в режиме приёма совпадает, в том числе: ДН (КНД, КУ, УБЛ) и входной импеданс. Например, диаграммы направленности антенны в режиме приёма и в режиме передачи совпадают.
Основные типы антенн
[править | править код]Содержание этого раздела является скорее не классификацией, а простым перечислением типов антенн со ссылками на их более подробное описание.
- Телескопическая антенна[22]
- Вибраторная антенна
- Симметричный вибратор (диполь)[* 9]
- Разрезной вибратор[* 10]
- Шунтовой вибратор[* 11]
- Петлевой вибратор («петлевой вибратор Пистолькорса», шлейф-вибратор)[* 12]
- Диполь Надененко[* 13]
- Уголковая вибраторная антенна[* 14]
- Антенна «Inverted V»[* 15]
- «Коаксиальная» антенна[* 16]
- CFR-антенна[* 17]
- Несимметричный вибратор[* 18]
- Антенна «Ground Plane»[* 19]
- Укороченная штыревая антенна[* 20]
- Коллинеарная антенна[* 21]
- J-образная антенна[* 22][23]
- Антенна зенитного излучения
- Диэлектрическая резонаторная антенна
- Вертикальная антенна верхнего питания
- Антенна Александерсена[* 23]
- Турникетная антенна
- Аэростатная антенна
- Директорная антенна[* 24]
- Антенна типа «волновой канал» (антенна Уда — Яги)
- Антенна СГД (синфазная горизонтальная диапазонная)[24]:224—263, 312—343
- Симметричный вибратор (диполь)[* 9]
- Щелевая антенна
- Апертурная антенна[* 27]
- Открытый конец металлического волновода
- Рупорная антенна
- Зеркальная антенна
- Антенны со специальной формой диаграммы направленности
- Антенна с косекансной диаграммой направленности[* 31]
- Линзовая антенна
- Линза Люнеберга
- Линза Ротмана[* 32]
- Линза Ван-Атта
- Антенна бегущей волны
- Спиральная антенна[* 33]
- Диэлектрическая стержневая антенна
- Импедансная антенна
- Антенна вытекающей волны
- Антенна с сосредоточенной емкостью
- V-образная антенна[* 34]
- Ромбическая антенна[* 35]
- Антенна Бевереджа[* 36]
- V-образная антенна (вертикальная)[* 37]
- λ-образная антенна[* 38]
- Антенны БС, БЕ и БИ[* 39]
- Слабонаправленные антенны диапазона СВЧ
- Полосковая антенна (патч-антенна)
- Сингулярная антенна[* 42]
- Чип-антенна[* 43]
- Сверхширокополосные антенны
- Антенны на принципе электродинамического подобия
- Биконическая антенна
- Дискоконусная антенна
- Излучатель типа «бабочка»
- Логопериодическая антенна[* 44]
- Вибраторная логопериодическая антенна
- Спиральная логопериодическая антенна
- Фрактальные антенны
- Т-рупор
- Антенна Вивальди
- Антенны на принципе электродинамического подобия
- Антенная решетка[* 45]
- Фазированная антенная решётка (ФАР)
- Многолучевая антенная решетка
- MIMO-антенна
- CTS-антенна[* 47]
- Пеленгаторная антенна
- Антенна с обработкой сигнала
- Радиоинтерферометр
- Антенна с синтезированной апертурой[26]
- Радиооптическая антенная решетка[* 52]
- Электрически малая антенна[* 53]
- Магнитная антенна
- С ферритовым сердечником
- Магнитная рамочная антенна
- Наномеханическая магнитоэлектрическая антенна[27]
- Магнитная антенна
- Распределённые антенны
- Частично излучающий кабель[* 54]
- Антенны для преобразования энергии электромагнитной волны в электрическую энергию и для средств RFID
- Ректенна = антенна + выпрямитель
- Наноантенна — антенна для резонансного преобразования оптического излучения в электрическую энергию[28]
- Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками)
- Плазменная антенна
- Концептуальные антенны
Примеры выдающихся конструкций
[править | править код]- Антенна АДУ-1000
- Антенна РТ-70
- Антенна загоризонтной РЛС «Дуга»
- Антенна станции зондирования ионосферы HAARP
- Антенна радиообсерватории Аресибо
- Антенна радиотелескопа Грин-Бэнк
- Антенна СДВ-радиостанции «Голиаф»
Средства защиты от внешних воздействий
[править | править код]Интересные сведения
[править | править код]- Электрические параметры антенны (ДН, входное сопротивление) не изменятся, если изменить все её размеры и длину волны в одинаковое число раз (принцип электродинамического подобия).
- Амплитудно-фазовое распределение (распределение комплексной амплитуды тока как функции координат по апертуре антенны) и диаграмма направленности антенны в дальней зоне как функция угловых координат (пространственных частот) связаны преобразованием Фурье. При нахождении формы ДН удобно использовать теоремы связанные с преобразованием Фурье.
- Эффективные размеры антенн с синтезированной апертурой могут составлять десятки и сотни километров.
- Параметры пассивных антенн в линейных негиротропных средах не зависят от того, работает ли антенна на приём или на передачу, что вытекает из теоремы взаимности.
Программы для анализа параметров и синтеза антенн
[править | править код]Разработка хорошей антенны является неоднозначной, нетривиальной и часто сложной задачей. Поэтому при проектировании антенн идут на компромисс, так как антенна должна не только обеспечить требуемую диаграмму направленности и заданные электрические параметры, её конструкция должна быть ещё и прочной, недорогой, технологичной, стойкой к воздействию окружающей среды, ремонтопригодной, а в последнее время — часто выдвигается требование экологичности — минимизации возможного вреда от излучения и затрат на утилизацию.
С другой стороны, задача анализа (определения электромагнитных параметров антенны известной конструкции) с появлением компьютеров в большинстве случаев может быть успешно решена. Для этого создано и продолжает разрабатываться программное обеспечение ЭВМ, использующее численные методы решения задач электродинамики для анализа электрических параметров антенн. Многие из таких программ являются достаточно сложными в освоении коммерческими САПР, что существенно ограничивает их применение радиолюбителями и DIY-сообществом. Вот некоторые из них:
- MININEC
- NEC2
- NEC4 — дальнейшее развитие NEC2.
- MMANA-GAL
- SuperNEC
- UA6HJQ-VHF8
- Antenna Magus
- CST Microwave Studio
- Ansoft HFSS
- FEKO
- Microwave Office
Специализирующиеся производители
[править | править код]Галерея
[править | править код]-
Комнатная телевизионная антенна диапазонов метровых волн (вибратор с регулируемой длиной плеч) и дециметровых волн (рамка у основания антенны)
-
Панельные секторные антенны на мачте базовой станции сотовой связи
-
Параболическая антенна телевизионного канала «Himalaya TV» для передачи данных на спутник. Катманду, Непал
-
Решётка из четырех турникетных вибраторов панельного типа для нижнего диапазона метровых волн телевизионной станции, Германия
-
Антенный сайт. На переднем плане — петлевой симметричный вибратор
-
Трёхдиапазонная совмещённая антенна типа волновой канал любительской радиостанции
-
Антенна-мачта радиостанции диапазона средних волн, Чапел-Хилл, Северная Каролина
См. также
[править | править код]- Спутниковая антенна
- Эквивалент антенны
- Антенное согласующее устройство
- Антенна-банка — забавная конструкция антенны для увеличения дальности действия радиоканала Wi-Fi
- Антенна Харченко
- Радиофобия
- Металлический изолятор
Примечания
[править | править код]Комментарии
- ↑ Характеристика направленности антенны — зависимость создаваемой ею напряженности поля от направления (то есть от радиус-вектора точки наблюдения, при фиксированном расстоянии r от антенны). Как правило, используется сферическая система координат (направление задается угломестным и азимутальным углами θ и φ), и характеристика направленности определяется в дальней зоне антенны. Полагая один из углов, задающих направление, постоянным, получают характеристику направленности антенны в той или иной плоскости, например, в азимутальной, горизонтальной или вертикальной. Характеристика направленности антенны — векторная комплексная величина, параметрами которой также являются частота f и расположение антенны относительно системы координат (координаты фазового центра и ориентация антенны). Графическое представление характеристики направленности антенны называют диаграммой направленности антенны: амплитудной или «по мощности», которые могут определяться по модулю или по той или иной компоненте вектора напряженности поля — θ-, φ-, указанной основной или паразитной (кроссполяризационной) компоненте и др.; фазовой; поляризационной. Таким образом, следует различать характеристику направленности и диаграмму направленности антенны.
- ↑ слабонаправленная, карандашная, суммарно-разностная, специальной формы и др.
- ↑ фиксированная в пространстве или сканирующая (по способу: с механическим, электрическим, частотным и др. сканированием); с постоянной или изменяемой формой (например, адаптируемая).
- ↑ Зондирующая электромагнитная волна, встречающая на своем пути антенну, возбуждает в ней переменные токи. Наводимые в антенне переменные токи, в свою очередь, сами создают электромагнитное поле. Иными словами, энергия зондирующей волны не только поглощается в антенне и подключенной к ней нагрузке и переходит в тепло, но и частично переизлучается обратно в пространство, то есть антенна обладает способностью отражать электромагнитные волны и характеризуется ЭПР.
- ↑ Действующая высота антенны — коэффициент, равный отношению амплитуд ЭДС на клеммах антенны и напряженности электрического поля в месте расположения антенны. Действующая высота антенны — электрический параметр, применяемый для проволочных антенн и аналогичный эффективной площади антенны, применяемой для апертурных антенн. Действующая высота антенны не тождественна ни длине антенны, ни высоте расположения антенны над поверхностью грунта, название обусловлено размерностью (м).
- ↑ Векторная импульсная характеристика (ВИХ) антенны (от англ. Vector Effective Height — векторная эффективная высота) — обобщение параметра действующая высота антенны на случай нестационарного электромагнитного поля и произвольной ориентации антенны относительно вектора напряженности электрического поля. ВИХ позволяет рассчитать отклик антенны на электромагнитный импульс с произвольной пространственно-временной зависимостью.
- ↑ Векторная передаточная характеристика — фурье-пара векторной импульсной характеристики антенны.
- ↑ В некоторых источниках используется термин энергетический потенциал; в радиолокации и радиосвязи энергетический потенциал имеет другое значение и определяется как отношение мощности радиопередатчика к пороговой чувствительности радиоприемника, выраженное в децибелах.
- ↑ Симметричный вибратор — проволочная (то есть состоящая из проводника, размеры поперечного сечения которого много меньше длины проводника) антенна, состоящая из двух проводников (плеч) одинаковой длины, расположенных симметрично относительно некоторой плоскости.
- ↑ Разрезной вибратор — вибраторная антенна, в которой плечи являются отдельными проводниками и в которой возбуждение осуществляется путём создания ЭДС между ближайшими концами плеч.
- ↑ Шунтовой вибратор — вибраторная антенна, в которой плечи являются единым проводником, а возбуждение осуществляется с помощью шунта или двух шунтов — проводников, расположенных параллельно плечам и подключенных к ним на некотором расстоянии от центра симметрии. Шунтовое питание позволяет увеличить входное сопротивление вибратора, выполнить вибратор в виде единого проводника (например, металлической трубки) и тем самым повысить его механическую прочность, а также заземлить точку нулевого потенциала вибратора и тем самым исключить необходимость в разделительном изоляторе в точке питания и обеспечить молниезащиту.
- ↑ Петлевой вибратор — предельный случай шунтового вибратора, в котором длина шунта совпадает с длиной вибратора. Входное сопротивление петлевого вибратора, состоящего из разрезного вибратора и подключённого к его дальним концам шунта такой же длины и диаметра, в 4 раза больше, чем собственно у разрезного вибратора в таких же условиях; если используется два шунта — то сопротивление будет больше в 9 раз. Петлевой вибратор удобно возбуждать двухпроводным фидером, коаксиальной линией передачи с симметрирующим U-коленом, а также использовать как активный элемент антенн «волновой канал» (где он позволяет увеличить полное, то есть собственное + вносимое, входное сопротивление, которое часто оказывается слишком низким, а также заземлить активный элемент и тем самым обеспечить молниезащиту). Вариант исполнения шунтового вибратора в виде вибратора Надененко — антенна ВГДШ (вибраторная горизонтальная диапазонная шунтовая).
- ↑ Диполь Надененко, антенна ВГД (вибраторная горизонтальная диапазонная) — проволочная вибраторная антенна декаметрового диапазона с увеличенным диаметром плеч (до нескольких метров) для расширения рабочей полосы частот. Плечи выполнены из набора параллельных проводников, разделённых металлическими обручами и имитирующих цилиндрический проводник большого диаметра. На концах плеч проводники образуют конус — сходятся в одну точку и соединяются концевым изолятором и изолятором точки питания. Возбуждение — двухпроводной линией. Применяются варианты в виде петлевого вибратора Пистолькорса (антенна ВГДШ — вибраторная горизонтальная диапазонная шунтовая) и несимметричного вибратора (штырь). Широко используются на передающих радиоцентрах.
- ↑ Уголковая вибраторная антенна — симметричная вибраторная антенна, плечи которой располагаются в горизонтальной плоскости под углом друг к другу. Антенна обеспечивает близкую к равномерной диаграмму направленности в горизонтальной плоскости.
- ↑ от англ. Inverted «V» — перевернутая «V», симметричный вибратор с наклоненными к плоскости симметрии плечами.
- ↑ «Коаксиальная» антенна — вертикальный симметричный трубчатый полуволновый вибратор, возбуждаемый в зазоре коаксиальным фидером, проходящим внутри одного из трубчатых плеч. Это плечо выполняет функцию симметрирующего устройства типа четвертьволновый стакан. По принципу действия эта антенна близка к антенне CFR. Антенна используется для радиосвязи в диапазонах ОВЧ и УВЧ при невысокой мощности радиопередатчика.
- ↑ CFR (от англ. Controlled Fider Radiation, антенна с управляемым излучением фидера) — вибраторная горизонтальная антенна диапазона ВЧ, в которой одним из плеч (четвертьволновым противовесом) служит внешняя поверхность экрана коаксиального кабеля (фидера). Электрическую длину этого плеча ограничивают, создавая в требуемом месте большое реактивное сопротивление (индуктивная катушка из фидера, феррит, фильтр-пробка). По принципу действия эта антенна близка к «коаксиальной» антенне.
- ↑ Несимметричный вибратор — вибраторная антенна, не имеющая плоскости симметрии. Под несимметричным вибратором понимают вибраторную антенну с разной длиной или формой плеч, с различным числом проводников, образующих плечи, с другой асимметрией. К несимметричным вибраторам относят штыревые антенны, в которых одним из плеч служит реальный прямолинейный проводник, расположенный перпендикулярно проводящей поверхности (металлическому диску, поверхности грунта и др.), причем эта поверхность используется в качестве второго проводника.
- ↑ от англ. Ground Plane — земляная плоскость, штыревая антенна с проволочными противовесами.
- ↑ Укороченная штыревая антенна — штыревая антенна, физическая длина излучающей части которой меньше электрической (резонансной) длины.
- ↑ Коллинеарная антенна (от англ. colliear — на одной прямой) — многоэлементная штыревая антенна диапазона УВЧ, в которой трубчатые вибраторы расположены вдоль одной прямой и соединены через LC-цепи или шлейфы, обеспечивающие синфазное возбуждение токов в вибраторах.
- ↑ J-образная антенна — несимметричный вариант шунтового вибратора для диапазонов ВЧ и УВЧ. Штырь с шунтовым питанием и проволочными противовесами, по форме напоминающий букву «J», с заземленным (не требующим изолятора) «длинным» элементом.
- ↑ Антенна предназначена для диапазонов ДВ и СДВ. Относится к классу П-образных антенн со многими снижениями и удлинением индуктивностями в местах соединения с заземлением. Взаимное влияние снижений приводит к возрастанию сопротивления излучения[4]:510—514
- ↑ Директорная антенна — многоэлементная антенна продольного излучения, содержащая один или несколько активных[англ.] (то есть электрически соединенных с источником возбуждения) элементов и один или несколько пассивных[англ.] (возбуждаемых за счет электродинамической связи с другими элементами) элементов-директоров, определяющих форму диаграммы направленности и размещенных в направлении её максимума относительно активных элементов.
- ↑ Щелевой вибратор — антенна в форме тонкой щели, прорезанной в металлической поверхности.
- ↑ Пазовая антенна — несимметричный вариант щелевой антенны, то есть щель, прорезанная в кромке металлической поверхности и возбуждаемая в зазоре щели вблизи кромки.
- ↑ Класс антенн, у которых излучение происходит через раскрыв (плоское отверстие — апертуру). Наибольшее распространение получили в СВЧ-диапазоне.
- ↑ Зеркальная антенна с вынесенным (от англ. offset — смещение) из фокуса параболического рефлектора облучателем. Рефлектор практически не затеняется облучателем, и негативное влияние рассеяния на облучателе на характеристики антенны снижено.
- ↑ Двухзеркальная антенна, оснащённая вспомогательным рефлектором выпуклой формы.
- ↑ Двухзеркальная антенна, оснащённая вспомогательным рефлектором вогнутой формы.
- ↑ Антенна, применяемая в радиолокации воздушных целей, с диаграммой направленности специальной формы, позволяющей скомпенсировать зависимость мощности радиолокационного отклика от дальности до цели. Выполняется как зеркальная антенна с рефлектором сложной формы либо как антенная решетка со специально подобранным амплитудно-фазовым распределением. Косекансная диаграмма направленности выгодна и для передающих радио- и телевещательных антенн, чтобы уменьшить ненужную высокую напряженность электромагнитного поля на территории вблизи передающей антенны и сосредоточить её на более отдалённых территориях.
- ↑ Диаграммообразующее устройство для антенной решётки (АР), содержащее набор облучателей, вспомогательную антенную решётку и систему фидеров (на основе коаксиальных кабелей, металлических волноводов) различной длины, соединяющую вспомогательную АР с основной АР и выполняющую функцию линзы (преобразующую сферический фронт волны облучателя в плоский фронт волн на входах излучающих элементов основной АР, причём наклон плоского фронта определяется местоположением облучателя относительно вспомогательной АР).
- ↑ Позволяет излучать электромагнитную волну с круговой поляризацией. Наибольшее распространение получили в дециметровом диапазоне. Часто применяется на борту космических аппаратов, размещённых не на геостационарной орбите, и в облучателях зеркальных антенн наземных станций спутниковой связи.
- ↑ V-образная антенна (англ. V-beam) — симметричная проволочная антенна направленного действия декаметрового диапазона, состоящая из двух прямолинейных проводников, сходящихся в точке питания и подключенных на дальних концах к заземленным поглощающим нагрузкам. В плане напоминает букву V, оптимальное по КНД значение угла между проводниками связано с длиной проводников, направление максимума диаграммы направленности совпадает с гипотенузой угла. Является симметричным аналогом нагруженной антенны «длинный провод».
- ↑ В плане имеет форму ромба. Симметричная проволочная антенна направленного действия, модификация V-образной антенны с одной поглощающей нагрузкой, включенной между плечами на противоположном точке питания конце. Применяется в декаметровом диапазоне.
- ↑ Приёмная антенна направленного действия в виде прямолинейного проводника, расположенного на небольшой высоте над поверхностью грунта. Применяется в диапазонах средних и коротких волн.
- ↑ По форме напоминает букву V. Образуется при подвесе средней точки провода антенны Бевереджа на большой высоте с образованием равнобедренного треугольника (полуромба) в вертикальной плоскости.
- ↑ Вариант полученный преобразованием V-образной антенны в вертикальной плоскости, при которой точка подвеса смещается ближе к радиостанции и образуются плечи антенны разной длины.
- ↑ Антенны БС, БЕ, БИ — антенны бегущей волны с излучающими элементами-вибраторами, подключёнными к собирающей двухпроводной линии передачи через сопротивления, ёмкости или индуктивности. Англ. название — Fish Bone («рыбья кость»)[24]:312—343.
- ↑ Разновидность полосковой антенны, изготавливаемая по печатной технологии на диэлектрическом основании, что позволяет снизить её стоимость и сократить габаритные размеры.
- ↑ от англ. Planar inverted «F» — планарная перевернутая «F»[25]
- ↑ Тип антенн с сингулярными функциями, описывающими их характеристики.
- ↑ Антенна, монтируемая по технологии SMD.
- ↑ Сокращение от «логарифмическая периодическая антенна» — класс антенн с периодической зависимостью геометрических параметров и электрических характеристик от логарифма частоты.
- ↑ Антенная решетка — совокупность излучающих элементов, расположенных в определённом порядке, ориентированных и возбуждаемых так, чтобы получить заданную диаграмму направленности.
- ↑ Пассивная или активная антенная система, представляющая собой совокупность аналого-цифровых (цифро-аналоговых) каналов с общим фазовым центром, в которой формирование диаграммы направленности осуществляется в цифровом виде, без использования фазовращателей.
- ↑ CTS — Continuous Transverse Stub.
- ↑ Рамка с периметром λmin и диаграммой направленности типа восьмерка. Пеленгация осуществляется вращением антенны. Для устранения неоднозначности пеленга и формирования диаграммы направленности типа кардиоида антенна дополняется ненаправленным штыревым элементом и схемой сложения сигналов.
- ↑ Модификация рамочной пеленгаторной антенны для автоматизации пеленгации, содержащая две рамочные антенны, плоскости которых взаимно перпендикулярны. Выходы рамочных антенн подключаются к гониометру.
- ↑ Антенна Эдкока (по фамилии изобретателя, 1919 г.) — четырёхэлементная пеленгаторная антенная решетка диапазонов КВ и УКВ. Вертикальные ненаправленные элементы антенны расположены на плоскости в углах квадрата с длиной диагонали λmin, причем диагонально-противоположные элементы соединены линией передачи параллельно-встречно. Выходами каждой из двух пар элементов являются средние точки соединяющей линии передачи. Таким образом, антенна имеет две пары клемм и действует аналогично пеленгаторной антенне в виде пары перпендикулярных друг другу рамочных антенн с периметром λmin: если диагональ квадрата параллельна фронту падающей волны (направление минимума диаграммы направленности), то расположенные на этой диагонали вибраторы возбуждаются синфазно, и на выходе этой пары напряжение равно нулю; если фронт набегает вдоль диагонали (направление максимума диаграммы направленности), то фазы токов вибраторов различны, и полной компенсации напряжений на выходе этой пары не происходит. В качестве элементов антенны используются несимметричные (штыри) или симметричные вибраторы. Выходы антенны подключается к гониометру, XY-каналам осциллографа или иному средству определения пеленга. Для устранения неоднозначности пеленга антенна снабжается пятым элементом.
- ↑ Антенна Вулленвебера (от нем. Wullenweber) — пеленгаторная кольцевая фазированная антенная решетка декаметрового диапазона дальнего действия, состоящая из цилиндрического экрана-сетки, расположенных с внешней стороны нескольких десятков-сотен вертикальных вибраторных элементов (два концентрических кольца — два диапазона), системы фидеров и аппаратного центра. Антенна и принципы её использования разработаны в конце 1930-х годов в Германии, с 1950-х десятки антенн по всему миру использовались США и СССР.
- ↑ Антенная решетка, излучающие элементы которой подключены к многоканальному гибридному оптоэлектронному процессору, осуществляющему формирование характеристики направленности.
- ↑ Антенна, размеры которой меньше половины длины волны принимаемых электромагнитных колебаний.
- ↑ Коаксиальный кабель с намеренно ухудшенной экранировкой. Используется для организации радиосвязи в тоннелях, шахтах.
Источники
- ↑ 1 2 Словарь иностранных слов и выражений / Автор-составитель Е. С. Зенович.— М.: Олимп; ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1998. — 608 с. ISBN 5-7390-0457-8 (Олимп) ISBN 5-237-00161-0 (АСТ)
- ↑ Антенна / Фізична енциклопедія. [[Физическая энциклопедия]]. Электронная версия. Физика. www.physicum.narod.ru. Дата обращения: 13 декабря 2022. Архивировано 13 декабря 2022 года.
- ↑ ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения . Дата обращения: 20 октября 2017. Архивировано 5 сентября 2016 года.
- ↑ 1 2 3 Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны. — М.: Энергия, 1975.
- ↑ 1 2 3 4 Слюсар В. И. Антенна: история радиотехнического термина Архивная копия от 24 февраля 2014 на Wayback Machine // Первая миля. — 2011. — № 6. — С. 52—64.
- ↑ Marconi, G. Wireless Telegraphic Communication (11 декабря 1909). Архивировано 4 мая 2007 года.
Physics 1901–1921 // Nobel Lectures. — Amsterdam : Elsevier Publishing Company, 1967. — P. 196–222, 206. - ↑ Slyusar, Vadym (20-23 Сентябрь 2011). The history of radio engineering's term "antenna" (PDF). VIII International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT’11). Kyiv, Ukraine. pp. 83—85. Архивировано (PDF) 24 февраля 2014.
{{cite conference}}
: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (ссылка) - ↑ Бренев И. В. Начало радиотехники в России / Под ред. С. И. Зилитенкевича. — М.: Сов. Радио, 1970. — 256 с. — С. 79.
- ↑ 1 2 Золотинкина Л. И., Партала М. А., Урвалов В. А. Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова Архивная копия от 15 декабря 2022 на Wayback Machine / Под ред. акад. РАН Ю. В. Гуляева. — СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), 2008. — 560 с.
- ↑ Slyusar, Vadym (21-24 Февраль 2012). An Italian period on the history of radio engineering's term "antenna" (PDF). 11th International Conference Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications, and Computer Science (TCSET’2012). Lviv-Slavske, Ukraine. p. 174. Архивировано (PDF) 24 февраля 2014.
{{cite conference}}
: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (ссылка) - ↑ 1 2 3 4 Шапкин В. И. Радио: открытие и изобретение. Наука. Техника. Социум. — М.: ДМК Пресс, 2005. — 190 с. — ISBN 5-9706-0002-4. Архивировано 26 декабря 2019 года.
- ↑ Самохин В. П., Тихомирова Е. А. На заре радиосвязи Архивная копия от 3 июня 2021 на Wayback Machine // Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2017, вып. 6.
- ↑ Герца вибратор : [арх. 24 декабря 2022] // Гермафродит — Григорьев. — М. : Большая российская энциклопедия, 2007. — С. 21. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 7). — ISBN 978-5-85270-337-8.
- ↑ Экспериментальные работы Генриха Герца . www.computer-museum.ru. Дата обращения: 6 января 2023. Архивировано 6 января 2023 года.
- ↑ 177. Доклад Комиссии, избранной Физическим отделом Русского физико-химического общества по вопросу о научном значении работ А. С. Попова с приложением писем Э. Бранли и О. Лоджа. 1908 // Изобретение радио А. С. Поповым. Сборник документов и материалов. Вып. 2 / Под ред. А. И. Берга. — М.—Л.: Издательство АН СССР, 1945. — С. 248—258.
- ↑ 62. Из журнала заседаний Французского физического общества в Париже в связи с работами А. С. Попова. Декабрь 1898 г. // Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы / Составители: Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под ред. А. И. Берга. — М.: Наука, 1966. — 284 с.
- ↑ Антенна // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Антенна : [арх. 24 декабря 2022] // Анкилоз — Банка. — М. : Большая российская энциклопедия, 2005. — С. 35-36. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 2). — ISBN 5-85270-330-3.
- ↑ 1 2 71. Доклад А. С. Попова «Телеграфирование без проводов» на соединённом заседании VI отдела Русского технического общества и Первого Всероссийского электротехнического съезда. 29 декабря 1899 г. // Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы / Составители: Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под ред. А. И. Берга. — М.: Наука, 1966. — 284 с.
- ↑ Меркулов В. Какое радио изобретал Маркони . www.computer-museum.ru. Дата обращения: 1 сентября 2022. Архивировано 8 мая 2020 года.
- ↑ Charles Süsskind. Popov and the beginnings of radiotelegraphy. Proc. IRE. — 1962. — V. 50. — P. 2036—2047.
- ↑ Телескопическая антенна . Словари, энциклопедии и справочники - бесплатно Онлайн - Slovar.cc. Дата обращения: 7 июля 2020. Архивировано 28 сентября 2020 года.
- ↑ Расчёт элементов J-образной антенны . Дата обращения: 14 декабря 2011. Архивировано 1 июля 2014 года.
- ↑ 1 2 Айзенберг Г. З., Белоусов С. П., Жубенко Э. М. и др. Коротковолновые антенны / Под ред. Г. З. Айзенберга. — М: Радио и связь, 1985.
- ↑ Слюсар В. И. Антенны PIFA для мобильных средств связи: многообразие конструкций // Электроника: наука, технология, бизнес. — 2007. — № 1. — С. 64—74.
- ↑ Антенны с синтезированной апертурой . Дата обращения: 6 апреля 2011. Архивировано 12 февраля 2010 года.
- ↑ Tianxiang Nan, et al., «Acoustically actuated ultra-compact NEMS magnetoelectric antennas», Nature Communications, 8, 296, pp. 1 — 8, 22 August 2017. [1] Архивная копия от 17 мая 2021 на Wayback Machine
- ↑ Сафин Д. Реализована оптическая «наноантенна» (21 августа 2010). — Компьюлента. Дата обращения: 27 ноября 2012. Архивировано из оригинала 14 июля 2014 года.
Литература
[править | править код]- Антенна // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Антенны и устройства СВЧ / Под ред. Д. И. Воскресенского.. — М.: Радио и связь, 1981. — 432 с.
- Белоцерковский Г. Б. Основы радиотехники и антенны. — М.: Советское радио, 1969. — 432 с.
- Бова Н. Т., Резников Г. Б. Антенны и устройства СВЧ. — К.: Вища школа, 1982. — 272 с.
- Должиков В. В., Цыбаев Б. Г. Активные передающие антенны. — М., 1984. — 144 с.
- Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 1965. — 399 с.
- Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б. Антенны. — М.: Радио и связь, 1992.
- Ерохин Г. А., Чернов О. В., Козырев Н. Д., Кочержевский В. Д. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 496 с.
- Кисмерешкин В. П. Телевизионные антенны для индивидуального приема. — М.: Связь, 1976.
- Коротковолновые антенны / Под ред. Айзенберга. — М.: Радио и связь, 1985. — 536 с.
- Панченко Б. А., Нефёдов Е. И. Микрополосковые антенны. — М.: Радио и связь, 1986. — С. 144. — 9400 экз.
- Пистолькорс А. А. Антенны. — М.: Связьиздат, 1947. — С. 478.
- Ротхаммель К. Антенны = перевод с немецкого. — СПб.: «Бояныч», 1998. — 656 с.
- Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Изд. 4-е, доп. и перераб. / Под ред. Д. И. Воскресенского. — М.: Радиотехника, 2003. — 632 с.
- Филиппов В. С. и др. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д. И. Воскресенского.. — Радио и связь, 1994. — 592 с.
Ссылки
[править | править код]- Библиотека по антеннам различных диапазонов, статьи, обзоры . Архивировано из оригинала 10 апреля 2015 года.
- Расчёт и изготовление антенн своими руками, теория, практика
- Журнал «Антенны» . Архивировано из оригинала 1 июня 2013 года.. Международный научно-технический и теоретический журнал, издаваемый редакцией «Радиотехника» (Москва)
- Периодические издания IEEE: «IEEE Antennas and Propagation Magazine», «IEEE Transactions on Antennas and Propagation»
- Львович Р. В. Об антеннах // Друг Радио. — 1925. — № 9—10 (сентябрь — октябрь). — С. 7—13.