Antena jest b. ważnym elementem na drodze fal elektromagnetycznych. W zależności jaką pełni funkcję w danej chwili, przekształca ona energię w.cz. na falę elektromagnetyczną (nadawanie) lub przekształca falę elektromagnetyczną w energię w.cz. (odbiór). Dodatkowymi elementami systemu antenowego są: linia zasilająca antenę, układy dopasowujące i układy pomocnicze (maszty, uziemienie, odciągi). W zależności od konstrukcji, anteny mogą mieć różne kształty i wymiary lecz wymiary te są zależne od częstotliwości (a co za tym idzie dlugości fali) na jakiej pracować będzie antena. Dlugość anteny jest wielokrotnością długości fali.

Y = C/f
Y - długość fali [m],
C - prędkość światła (3x10⁸ m/s),
f - częstotliwość [Hz].

Linia zasilająca ma za zadanie doprowadzenie do części promieniującej anteny energię w.cz (wielkiej częstotliwości) z możliwie najmniejszymi stratami. W praktyce najczęściej sosowane są linie współosiowe o impedancji 50 Ω lub 75 Ω płaskie linie dwuprzewodowe symetryczne o impedancji 300 Ω (200... 600). Jednym z ważniejszych parametrów linii zasilającej jest jej impedancja charakterystyczna, zwana opornością falową Zo. Jest to stosunek napięcia do prądu biegnącej przez linię fali. Po zamknięciu linii na końcu rezystancją R = Zo w linii wystąpi tylko fala bieżąca, czyli cała energia przesłana przez linię zostanie wydzielona na rezystancji. W przypadku, kiedy impedancja charakterystyczna linii jest różna od R, w linii wystąpi fala stojąca, zaś część energii zostanie odbita od anteny. Im większe będzie niedopasowanie, tym większa fala stojąca wystąpi w linii i tym większy będzie współczynnik odbicia. Współczynnik fali stojącej (WFS) jest większy od 1 i jest równy stosunkowi obu impedancji:

WFS = Zo/Z lub WFS = Z/Zo

Współczynnik fali stojącej można określić przy pomocy specjalnego miernika, zwanego reflektometrem.
Im WFS jest większy, tym większa jest moc odbita wracająca do nadajnika przekształcona zazwyczaj w energię cieplną. W wyniku tego zjawiska może dojść do uszkodzenia tranzystorów nadawczych oraz pojawić się mogą interferencje zakłócające odbiór telewizyjny i radiowy.
Przyczynami niedopasowania wywołującego zbyt duży WFS mogą być:
- wadliwe połączenie przewodu antenowego z masą lub z wtykiem,
- niewłaściwa impedancja przewodu antenowego,
- nieprawidłowo wykonany promiennik (zbyt długi lub zbyt krótki),
- niedopasowanie fidera do anteny.
Drugim ważnym parametrem linii zasilającej jest tak zwany współczynnik skrócenia, który określa długość fali w dielektryku (k). Dla kabla współosiowego z pełną izolacją k=0.66 zaś z izolacją spienioną k=0.9...0,85. Znajomość tego współczynnika jest potrzebna przy budowie transformatorów i symetryzatorów antenowych.

do góry

Podział anten

Anteny można podzielić wg różnych kryteriów.
1. Pod względem charakterystyki promieniowania:
- dookólne - posiada w płaszczyźnie poziomej dookólną charakterystykę promieniowania. Najprostsza ćwierćfalowa antena GP (Ground Plane) składa się z promiennika oraz z kilku przeciwwag stanowiących sztuczną płaszczyznę ziemi. W celu dopasowania do kabla o typowej impedancji 50 Ω przeciwwagi odgina się do dołu pod kątem 135°.
- kierunkowe - energia promieniowania skupiona jest w jednym kierunku. Anteny kierunkowe to najczęściej anteny kilkuelementowe np. Yagi, Delta, QQ. Składają się one z elementu promieniującego (radiatora), elementu odbijającego (reflektora) i elementów skupiających (direktorów).
2. Pod względem przeznaczenia:
- stacjonarne,
- przewoźne,
- przenośne - portable.
3. Pod względem konstrukcji:
- drutowe,
- rurkowe.

do góry

Podstawowe parametry

   Do podstawowych parametrów charakteryzujących antenę możemy zaliczyć: częstotliwość rezonansową (f_rez), impedancję wejściową i rezystancję promieniowania (R), zysk energetyczny (G), współczynnik fali stojącej (WFS), tlumienie wsteczne (dla anten kierunkowych), szerokość pasma.
1. Częstotliwość rezonansowa.
Antena jest otwartym obwodem rezonansowym, w którym pojemność i indukcyjność zastąpiona jest przewodnikiem. Długość przewodnika jest równoważnikiem pojemnościowo-indukcyjnym obwodu w rezonansie i uzależniona jest od długości fali dla której ma być wykonany. Antena ma własną częstotliwość rezonansową, ale skutecznie pracuje w pewnym przedziale częstotliwości. Przedział ten zależy głównie od konstrukcji anteny i może wynosić kilka do kilkaset kHz na pasmach KF oraz kilka MHz na UKF.
2.Zysk energetyczny.
Zysk energetyczny G anteny jest wartością względną, zależną od punktu odniesienia. Jest to logarytmiczny stosunek natężenia pola zaindukowanego Eb lub mocy Pb w antenie badanej do anteny wzorcowej Ew, Pw.

G [dB] = 20 log Eb/Ew = 10 log Pb/Pw

Zysk energetyczny może być określany w stosunku do dwóch rodzajów anten wzorcowych, którymi mogą być antena izotropowa (hipotetyczna antena ćwierćfalowa promieniująca jednakowo we wszystkich kierunkach) - dBi, bądź dipol półfalowy - dBd. Różnica pomiędzy nimi wynosi 2,14 dB czyli G = 3,5 dBd = 5,64 dBi.
3. Impedancja wejściowa i rezystancja promieniowania.
Przy dopasowywaniu anteny do lini zasilającej i nadajnika impedancja wejściowa anteny ma duże znaczenie. Najczęściej spotykane są wejścia 50 Ω i 75 Ω. Należy zwrócić uwagę na to, aby antena, linia zasilająca i wyjście nadajnika miały tą samą impedancję. Jeżeli tak nie jest należy zastosować układy dopasowujące (baluny, skrzynki antenowe).

do góry

Literatura:
Świat radio 1/95
J. Matuszczyk, Poradnik antenowy dla krótkofalowców

do góry