Antenne (Radio)

Eine Antenne (oder Antenne) ist ein elektrisches Gerät, das elektrische Ströme in Funkwellen, und umgekehrt umwandelt. Es wird gewöhnlich mit einem Radiosender oder Radioempfänger verwendet. In der Übertragung wendet ein Radiosender einen schwingenden elektrischen Radiofrequenzstrom auf die Terminals der Antenne an, und die Antenne strahlt die Energie vom Strom als elektromagnetische Wellen (Funkwellen) aus. Im Empfang fängt eine Antenne etwas von der Macht einer elektromagnetischen Welle ab, um eine winzige Stromspannung an seinen Terminals zu erzeugen, die auf einen zu verstärkenden Empfänger angewandt wird. Eine Antenne kann sowohl für das Übertragen als auch für den Empfang verwendet werden.

Antennen sind wesentliche Bestandteile der ganzen Ausrüstung, die Radio verwendet. Sie werden in Systemen wie Radiorundfunkübertragung verwendet, übertragen Sie Fernsehen, Zweiwegeradio, Kommunikationsempfänger, Radar, Mobiltelefone, und Satellitenverkehr, sowie andere Geräte wie Werkstatt-Tür-Öffner, Radiomikrofone, Bluetooth hat Geräte, Radiocomputernetze, Baby-Monitore und RFID Anhängsel auf Waren ermöglicht.

Normalerweise besteht eine Antenne aus einer Einordnung von metallischen Leitern ("Elemente"), elektrisch verbunden (häufig durch eine Übertragungslinie) zum Empfänger oder Sender. Ein schwingender Strom von Elektronen, die durch die Antenne durch einen Sender gezwungen sind, wird ein schwingendes magnetisches Feld um die Antenne-Elemente schaffen, während die Anklage der Elektronen auch ein schwingendes elektrisches Feld entlang den Elementen schafft. Diese zeitändernden Felder strahlen weg von der Antenne in den Raum als eine bewegende elektromagnetische Feldwelle aus. Umgekehrt, während des Empfangs, üben die schwingenden elektrischen und magnetischen Felder einer eingehenden Funkwelle Kraft auf die Elektronen in den Antenne-Elementen aus, sie veranlassend, hin und her zu gehen, schwingende Ströme in der Antenne schaffend.

Antennen können auch reflektierend oder lenkende Elemente oder Oberflächen enthalten, die nicht mit dem Sender oder Empfänger, wie parasitische Elemente, parabolische Reflektoren oder Hörner verbunden sind, die dienen, um die Funkwellen in einen Balken oder anderes gewünschtes Strahlenmuster zu leiten. Antennen können entworfen werden, um Funkwellen in allen Richtungen ebenso (Allrichtungsantennen) zu übersenden oder zu erhalten, oder sie in einem Balken in einer besonderen Richtung zu übersenden, und von dieser einen Richtung nur (gerichtete oder hohe Gewinn-Antennen) zu erhalten.

Die ersten Antennen wurden 1888 vom deutschen Physiker Heinrich Hertz in seinen Pionierexperimenten gebaut, um die Existenz von elektromagnetischen durch die Theorie von James Clerk Maxwell vorausgesagten Wellen zu beweisen. Hertz hat Dipolantennen am Brennpunkt von parabolischen Reflektoren sowohl für das Übertragen als auch für den Empfang gelegt. Er hat seine Arbeit in Annalen der Physik und Chemie veröffentlicht (vol. 36, 1889).

Fachsprache

Die Wortantenne (Mehrzahl-: Antennen), und Antenne werden austauschbar verwendet; aber gewöhnlich wird eine starre metallische Struktur genannt eine Antenne und ein Leitungsformat werden eine Antenne genannt. Im Vereinigten Königreich und anderes britisches Englisch, Gebiete sprechend, ist der Begriff Antenne sogar für starre Typen üblicher. Die Substantiv-Antenne wird gelegentlich mit einem Diärese-Zeichen — aërial — als Anerkennung für die ursprüngliche Rechtschreibung des adjektivischen aërial geschrieben, von dem das Substantiv abgeleitet wird.

Der Ursprung der Wortantenne hinsichtlich des Radioapparats wird dem italienischen Radiopionier Guglielmo Marconi zugeschrieben. 1895, während er frühen Radioapparat in den schweizerischen Alpen an Salvan, die Schweiz im Gebiet von Mont Blanc geprüft hat, hat Marconi mit langen Leitungs'Antennen' experimentiert. Er hat einen vertikalen 2.5-Meter-Pol mit einer Leitung verwendet, die der Spitze beigefügt ist, die zum Sender, als ein Ausstrahlen und Empfang des Luftelements herunterkommt. In Italienisch ist eine Zeltstange als l'antenna centrale bekannt, und der Pole mit der Leitung wurde einfach l'antenna genannt. Bis dahin war das Radioausstrahlen übersendende und erhaltende Elemente einfach als Antennen oder Terminals bekannt. Wegen seiner Bekanntheit, des Gebrauches von Marconi der Wortantenne (Italienisch für den Pol) Ausbreitung unter Radioforschern, und später zur breiten Öffentlichkeit.

Im allgemeinen Gebrauch kann sich die Wortantenne weit gehend auf einen kompletten Zusammenbau einschließlich der Unterstützungsstruktur, Einschließung (wenn irgendwelcher) usw. zusätzlich zu den wirklichen funktionellen Bestandteilen beziehen. Besonders an Mikrowellenfrequenzen kann eine Empfang-Antenne nicht nur die wirkliche elektrische Antenne, aber einen einheitlichen Vorverstärker oder den Mixer einschließen.

File:Rabbit-ears Dipolantenne mit der UHF-Schleife 20090204.jpg | "Kaninchen Ohren" Dipolantenne für den Fernsehempfang

File:6 ruft die Sektor-Seite in CDMA.jpg|Cell Grundstationsantennen an

File:TV Antenne. JPG|Parabolic Antenne durch das Himalaya Fernsehnepal

File:Bundesarchiv Bild 183-29802-0001, MTS Strehla, Bezirk Dresden, Ukw-Sprechfunk.jpg|Yagi Antenne, die für bewegliche militärische Kommunikationsstation, Dresden, Deutschland, 1955 verwendet ist

File:Superturnstile Tx Muehlacker. Typ-Sendeantenne JPG|Turnstile für die VHF niedrige Band-Fernsehrundfunk-Station, Deutschland.

File:Folded Dipoljpg|Foldeddipolantenne

File:Antenna visalia Kalifornien jpg|Large Antenne von Yagi, die vom Amateurradiohobbyisten verwendet ist

File:2008-07-28 Mast-Mast-Heizkörper-Antenne des Heizkörpers jpg|A für eine Radiostation von AM, Kapelle-Hügel, North Carolina

</Galerie>

Übersicht

Antennen sind durch jeden Radioempfänger oder Sender erforderlich, seine elektrische Verbindung zum elektromagnetischen Feld zu verbinden. Funkwellen sind elektromagnetische Wellen, die Signale durch die Luft (oder durch den Raum) mit der Geschwindigkeit des Lichtes mit fast keinem Übertragungsverlust tragen. Radiosender und Empfänger werden verwendet, um Signale (Information) in Systemen einschließlich der Sendung (audio)-Radio, Fernsehen, Handys, wi-fi (WLAN) Datennetze, Stamm-Linien und Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverbindungen (Telefon, Datennetze), Satellitenverbindungen, viele entfernte kontrollierte Geräte wie Werkstatt-Tür-Öffner und entfernte Radiosensoren, unter vielen anderen zu befördern. Funkwellen werden auch direkt für Maße in Technologien einschließlich des RADARS, GPS und der Radioastronomie verwendet. In all und jedem Fall verlangen die Sender und beteiligten Empfänger Antennen, obwohl diese manchmal (wie die Antenne innerhalb eines Radios von AM oder innerhalb eines Laptops verborgen werden, der mit wi-fi ausgestattet ist).

Gemäß ihren Anwendungen und verfügbarer Technologie fallen Antennen allgemein in einer von zwei Kategorien:

  1. Rundstrahlende oder nur schwach gerichtete Antennen, die erhalten oder mehr oder weniger in allen Richtungen ausstrahlen. Diese werden verwendet, wenn die Verhältnisposition der anderen Station unbekannt oder willkürlich ist. Sie werden auch an niedrigeren Frequenzen verwendet, wo eine Richtungsantenne zu groß sein würde, oder einfach Kosten in Anwendungen zu kürzen, wo eine Richtungsantenne nicht erforderlich ist.
  2. Gerichtet oder Balken-Antennen, die beabsichtigt sind, um bevorzugt auszustrahlen oder in einer besonderen Richtung oder Richtungsmuster zu erhalten.

Im allgemeinen Gebrauch "rundstrahlend" bezieht sich gewöhnlich auf alle horizontalen Richtungen, normalerweise mit der reduzierten Leistung in der Richtung auf den Himmel oder den Boden (ist ein aufrichtig isotropischer Heizkörper nicht sogar möglich). Eine "Richtungs"-Antenne ist gewöhnlich beabsichtigt, um seine Kopplung zum elektromagnetischen Feld in der Richtung auf die andere Station zu maximieren, oder manchmal einen besonderen Sektor wie ein 120 ° horizontales Anhänger-Muster im Fall von einer Tafel-Antenne an einer Zellseite zu bedecken.

Ein Beispiel von Allrichtungsantennen ist die sehr allgemeine vertikale Antenne oder Peitsche-Antenne, die aus einer Metallstange (häufig, aber nicht immer, ein Viertel einer Wellenlänge lange) besteht. Eine Dipolantenne ist ähnlich, aber besteht aus zwei solchen Leitern, die sich in entgegengesetzten Richtungen mit einer Gesamtlänge ausstrecken, die häufig, aber nicht immer, eine halbe einer Wellenlänge lange ist. Dipole werden normalerweise horizontal orientiert, in welchem Fall sie schwach gerichtet sind: Signale werden dazu vernünftig gut ausgestrahlt oder von allen Richtungen mit Ausnahme von der Richtung entlang dem Leiter selbst erhalten; dieses Gebiet wird den Antenne-Rollladen-Kegel oder ungültig genannt.

Sowohl die vertikalen Antennen als auch Dipolantennen sind im Aufbau einfach und relativ billig. Die Dipolantenne, die die Basis für die meisten Antenne-Designs ist, ist ein erwogener Bestandteil, mit gleichen, aber entgegengesetzten Stromspannungen und Strömen, die an seinen zwei Terminals durch eine erwogene Übertragungslinie (oder zu einer koaxialen Übertragungslinie durch einen so genannten balun) angewandt sind. Die vertikale Antenne ist andererseits eine Monopol-Antenne. Es wird normalerweise mit dem inneren Leiter einer koaxialen Übertragungslinie (oder ein zusammenpassendes Netz) verbunden; das Schild der Übertragungslinie wird mit dem Boden verbunden. Auf diese Weise spielt der Boden (oder jede große leitende Oberfläche) die Rolle des zweiten Leiters eines Dipols, dadurch einen ganzen Stromkreis bildend. Da sich Monopol-Antennen auf einen leitenden Boden verlassen, kann eine so genannte sich gründende Struktur verwendet werden, um einen besseren Boden-Kontakt der Erde zur Verfügung zu stellen, oder der selbst als ein Boden-Flugzeug handelt, um diese Funktion unabhängig von (oder in der Abwesenheit) ein wirklicher Kontakt mit der Erde durchzuführen.

Der Antenne-Liebhaber als der Dipol oder die vertikalen Designs ist gewöhnlich beabsichtigt, um den directivity und folglich den Gewinn der Antenne zu vergrößern. Das kann in vielen verschiedenen Weisen vollbracht werden, zu einigen Antenne-Designs zu führen. Die große Mehrheit von Designs wird mit einer erwogenen Linie (verschieden von einer Monopol-Antenne) gefüttert und basiert auf der Dipolantenne mit zusätzlichen Bestandteilen (oder Elemente), die seinen directionality vergrößern.

Zum Beispiel besteht eine aufeinander abgestimmte Reihe aus zwei oder mehr einfachen Antennen, die zusammen durch ein elektrisches Netz verbunden werden. Das schließt häufig mehrere parallele Dipolantennen mit einem bestimmten Abstand ein. Abhängig von der durch das Netz eingeführten Verhältnisphase kann dieselbe Kombination von Dipolantennen als eine "Breitseite-Reihe" (gerichtet normal zu einer Linie funktionieren, die die Elemente verbindet) oder als eine "Endfeuer-Reihe" (gerichtet entlang der Linie, die die Elemente verbindet). Antenne-Reihe kann irgendwelchen grundlegend (rundstrahlend oder schwach gerichtet) Antenne-Typ, wie Dipol, Schleife oder Ablagefach-Antennen anstellen. Diese Elemente sind häufig identisch.

Jedoch besteht eine mit dem Klotz periodische Dipolreihe aus mehreren Dipolelementen von verschiedenen Längen, um eine etwas gerichtete Antenne zu erhalten, die eine äußerst breite Bandbreite hat: Diese werden oft für den Fernsehempfang in Franse-Gebieten verwendet. Die Dipolantennen, die es zusammensetzen, werden alle "als aktive Elemente" betrachtet, da sie alle zusammen (und zur Übertragungslinie) elektrisch verbunden werden. Andererseits hat eine oberflächlich ähnliche Dipolreihe, die Yagi-Uda Antenne (oder einfach "Yagi"), nur ein Dipolelement mit einer elektrischen Verbindung; die anderen so genannten parasitischen Elemente wirken mit dem elektromagnetischen Feld aufeinander, um eine ziemlich gerichtete Antenne zu begreifen, aber derjenige, der auf eine ziemlich schmale Bandbreite beschränkt wird. Die Yagi Antenne hat ähnlich aussehende parasitische Dipolelemente, aber die verschieden wegen ihrer etwas verschiedenen Längen handeln. Es kann mehrere so genannte "Direktoren" vor dem aktiven Element in der Richtung auf die Fortpflanzung, und gewöhnlich eine Single (aber vielleicht mehr) "Reflektor" auf der Gegenseite des aktiven Elements geben.

Größerer directionality kann mit Balken bildenden Techniken wie ein parabolischer Reflektor oder ein Horn erhalten werden. Da die Größe einer Richtungsantenne davon abhängt, im Vergleich zur Wellenlänge groß seiend, sind sehr gerichtete Antennen dieser Sorte an der UHF und den Mikrowellenfrequenzen hauptsächlich ausführbar. Andererseits an niedrigen Frequenzen (wie Sendung von AM), wo eine praktische Antenne viel kleiner sein muss als eine Wellenlänge, ist bedeutender directionality nicht sogar möglich. Eine vertikale Antenne oder im Vergleich zur Wellenlänge kleiner Peilrahmen werden normalerweise mit der Hauptdesignherausforderung verwendet, die dieses des Scheinwiderstand-Zusammenbringens ist. Mit einer vertikalen Antenne kann eine Verstärkerspule an der Basis der Antenne verwendet werden, um den reaktiven Bestandteil des Scheinwiderstands zu annullieren; kleine Peilrahmen werden mit parallelen Kondensatoren für diesen Zweck abgestimmt.

Eine Antenne-Zuleitung ist die Übertragungslinie (oder Futter-Linie), der die Antenne mit einem Sender oder Empfänger verbindet. Das Antenne-Futter kann sich auf alle Bestandteile beziehen, die die Antenne mit dem Sender oder Empfänger wie ein Scheinwiderstand verbinden, der Netz zusätzlich zur Übertragungslinie vergleicht. In einer so genannten Öffnungsantenne, wie ein parabolischer oder Hornteller, kann sich das "Futter" auch auf eine grundlegende Antenne innerhalb des kompletten Systems beziehen (normalerweise am Fokus des parabolischen Tellers oder am Hals eines Hornes), der als ein aktives Element in diesem Antenne-System betrachtet werden konnte. Eine Mikrowellenantenne kann auch direkt von einem Wellenleiter anstatt einer (leitenden) Übertragungslinie gefüttert werden.

Ein Antenne-Gegengewicht oder Boden-Flugzeug sind eine Struktur des leitenden Materials, das verbessert oder den Boden auswechselt. Es kann damit verbunden oder vom natürlichen Boden isoliert werden. In einer Monopol-Antenne hilft das in der Funktion des natürlichen Bodens besonders, wo Schwankungen (oder Beschränkungen) der Eigenschaften des natürlichen Bodens seine richtige Funktion stören. Solch eine Struktur wird normalerweise mit der Rückverbindung einer unausgeglichenen Übertragungslinie wie das Schild eines koaxialen Kabels verbunden.

Ein elektromagnetischer Welle-Refraktor in einigen Öffnungsantennen ist ein Bestandteil, der wegen seiner Gestalt und Position fungiert, um Teile des elektromagnetischen wavefront das Durchführen davon auswählend zu verzögern oder vorzubringen. Der Refraktor verändert die Raumeigenschaften der Welle auf einer Seite hinsichtlich der anderen Seite. Es kann zum Beispiel die Welle zu einem Fokus bringen oder die Welle-Vorderseite auf andere Weisen allgemein verändern, um den directivity des Antenne-Systems zu maximieren. Das ist die Radioentsprechung von einer optischen Linse.

Ein Antenne-Kopplungsnetz ist ein passives Netz (allgemein eine Kombination von induktiven und kapazitiven Stromkreis-Elementen) verwendet für den Scheinwiderstand, der zwischen der Antenne und dem Sender oder Empfänger zusammenpasst. Das kann verwendet werden, um das Verhältnis der stehenden Welle zu verbessern, um Verluste in der Übertragungslinie zu minimieren und dem Sender oder Empfänger mit einem widerspenstigen Standardscheinwiderstand zu bieten, den es annimmt, für die optimale Operation zu sehen.

Reziprozität

Es ist ein grundsätzliches Eigentum von Antennen, dass die elektrischen Eigenschaften einer Antenne, die in der folgenden Abteilung, wie Gewinn, Strahlenmuster, Scheinwiderstand, Bandbreite, Resonanzfrequenz und Polarisation beschrieben ist, dasselbe sind, ob die Antenne übersendet oder erhält. Zum Beispiel ist das "Empfang-Muster" (Empfindlichkeit als eine Funktion der Richtung) einer Antenne, wenn verwendet, für den Empfang zum Strahlenmuster der Antenne identisch, wenn es gesteuert wird und als ein Heizkörper fungiert. Das ist eine Folge des Reziprozitätslehrsatzes von electromagnetics. Deshalb in Diskussionen von Antenne-Eigenschaften wird keine Unterscheidung gewöhnlich zwischen Empfang und Übertragen der Fachsprache gemacht, und die Antenne kann entweder als das Übertragen oder als der Empfang angesehen werden, welch auch immer günstiger ist.

Eine notwendige Bedingung für das oben erwähnte Reziprozitätseigentum besteht darin, dass die Materialien in der Antenne und dem Übertragungsmedium geradlinig und gegenseitig sind. Gegenseitig (oder bilateral) bedeutet, dass das Material dieselbe Antwort auf einen elektrischen Strom oder magnetisches Feld in einer Richtung hat, wie es zum Feld oder Strom in der entgegengesetzten Richtung hat. Die meisten in Antennen verwendeten Materialien entsprechen diese Bedingungen, aber einige Mikrowellenantennen verwenden hochtechnologische Bestandteile wie isolators und Verbreiter, die aus nichtgegenseitigen Materialien wie ferrite oder Granat gemacht sind. Diese können verwendet werden, um der Antenne ein verschiedenes Verhalten beim Empfang zu geben, als es auf dem Übertragen hat, das in Anwendungen wie Radar nützlich sein kann.

Rahmen

Antennen werden durch mehrere Leistungsmaßnahmen charakterisiert, mit denen ein Benutzer im Auswählen oder Entwerfen einer Antenne für eine besondere Anwendung betroffen würde. Der Chef unter diesen bezieht sich auf die Richtungseigenschaften (wie gezeichnet, im Strahlenmuster der Antenne) und der resultierende Gewinn. Sogar im rundstrahlenden (oder schwach gerichtet) Antennen kann der Gewinn häufig durch das Konzentrieren von mehr von seiner Macht in den horizontalen Richtungen, das Opfern der Macht vergrößert werden, die zum Himmel und Boden ausgestrahlt ist. Der Macht-Gewinn der Antenne (oder "gewinnen" einfach), zieht auch die Leistungsfähigkeit der Antenne in Betracht, und ist häufig die primäre Zahl des Verdiensts.

Wie man

erwartet, werden widerhallende Antennen um eine besondere Resonanzfrequenz verwendet; eine Antenne muss deshalb gebaut oder befohlen werden, die Frequenzreihe der beabsichtigten Anwendung zu vergleichen. Ein besonderes Antenne-Design wird einen besonderen feedpoint Scheinwiderstand präsentieren. Während das die Wahl einer Antenne betreffen kann, kann ein Scheinwiderstand einer Antenne auch an das gewünschte Scheinwiderstand-Niveau eines Systems mit einem zusammenpassenden Netz angepasst werden, während man die anderen Eigenschaften (abgesehen von einem möglichen Verlust der Leistungsfähigkeit) aufrechterhält.

Obwohl diese Rahmen im Prinzip gemessen werden können, sind solche Maße schwierig und verlangen sehr spezialisierte Ausrüstung. Außer der Einstimmung einer Sendeantenne mit einem SWR Meter wird der typische Benutzer von theoretischen Vorhersagen abhängen, die auf dem Antenne-Design oder auf Ansprüchen eines Verkäufers gestützt sind.

Eine Antenne übersendet und erhält Funkwellen mit einer besonderen Polarisation, die durch das Kippen der Achse der Antenne in vielen (aber nicht alle) Fälle neu eingestellt werden kann. Die physische Größe einer Antenne ist häufig ein praktisches Problem, besonders an niedrigeren Frequenzen (längere Wellenlängen). Hoch gerichtete Antennen müssen bedeutsam größer sein als die Wellenlänge. Widerhallende Antennen verwenden einen Leiter oder ein Paar von Leitern, von denen jeder ungefähr ein Viertel der Wellenlänge in der Länge ist. Antennen, die erforderlich sind, im Vergleich zur Wellenlänge-Opfer-Leistungsfähigkeit sehr klein zu sein, und nicht sehr gerichtet sein können. Glücklich an höheren Frequenzen (UHF, Mikrowellen), von der Leistung handelnd, um eine kleinere physische Größe zu erhalten, ist gewöhnlich nicht erforderlich.

Widerhallende Antennen

Während es Breitbanddesigns für Antennen gibt, die große Mehrheit von Antennen basieren auf dem Halbwelle-Dipol, der eine besondere Resonanzfrequenz hat. An seiner Resonanzfrequenz ist die Wellenlänge (bemalt durch das Teilen der Geschwindigkeit des Lichtes durch die Resonanzfrequenz) zweimal die Länge des Halbwelle-Dipols (so der Name) ein bisschen zu Ende. Die Viertel-Welle vertikale Antenne besteht aus einem Arm eines Halbwelle-Dipols mit dem anderen Arm, der durch eine Verbindung zum Boden oder einem gleichwertigen Boden-Flugzeug (oder Gegengewicht) ersetzt ist. Eine Yagi-Uda-Reihe besteht aus mehreren widerhallenden Dipolelementen, von denen nur ein mit der Übertragungslinie direkt verbunden werden. Die Elemente der Viertel-Welle eines Dipols oder vertikaler Antenne imitieren ein mit der Reihe widerhallendes elektrisches Element seitdem, wenn sie an der Resonanzfrequenz gesteuert werden, wird eine stehende Welle mit dem Maximalstrom am Futter-Punkt und der Maximalstromspannung am weiten Ende geschaffen.

Ein häufiger Irrtum ist, dass die Fähigkeit einer widerhallenden Antenne, zu übersenden (oder zu erhalten), an von der Resonanzfrequenz weiten Frequenzen scheitert. Der Grund eine Dipolantenne muss an der Resonanzfrequenz verwendet werden, ist mit dem Scheinwiderstand-Match zwischen der Antenne und dem Sender oder Empfänger (und seine Übertragungslinie) verbunden. Zum Beispiel wird ein Dipol mit einem ziemlich dünnen Leiter einen rein widerspenstigen feedpoint Scheinwiderstand von ungefähr 63 Ohm an seiner Designfrequenz haben. Die Fütterung dieser Antenne mit einem Strom von 1 Ampere wird 63 Volt von RF verlangen, und die Antenne wird 63 Watt (das Ignorieren von Verlusten) der Radiofrequenzmacht ausstrahlen. Wenn diese Antenne mit 1 Ampere an einer Frequenz um 20 % höher gesteuert wird, wird es noch als effizient ausstrahlen, aber um das zu tun, wären ungefähr 200 Volt wegen der Änderung im Scheinwiderstand der Antenne erforderlich, der jetzt (gegenphasige Stromspannung mit dem Strom) größtenteils reaktiv ist. Ein typischer Sender würde nicht finden, dass Scheinwiderstand annehmbar und viel weniger als 63 Watt daran liefern würde; die Übertragungslinie würde an einem hohen (schlechten) Verhältnis der stehenden Welle funktionieren. Aber mit einem passenden zusammenpassenden Netz, dass großer reaktiver Scheinwiderstand zu einem widerspenstigen Scheinwiderstand umgewandelt werden konnte, der den Sender befriedigt und die verfügbare Leistung des Senders akzeptiert.

Dieser Grundsatz wird verwendet, um vertikale Antennen wesentlich kürzer zu bauen, als die 1/4 Wellenlänge, an der die Antenne widerhallend ist. Durch das Hinzufügen einer Induktanz der Reihe nach mit der vertikalen Antenne (eine so genannte Verstärkerspule) kann die capacitative Reaktanz dieser Antenne annulliert werden, einen reinen Widerstand verlassend, der dann zur Übertragungslinie verglichen werden kann. Manchmal wird die resultierende Resonanzfrequenz solch eines Systems (Antenne plus das Zusammenbringen des Netzes) mit der Konstruktion der "elektrischen Länge" und des Gebrauches einer kürzeren Antenne an einer niedrigeren Frequenz beschrieben, als seine Resonanzfrequenz "elektrische Verlängerung" genannt wird. Zum Beispiel an 30 MHz (Wellenlänge = 10 Meter) würde ein wahrer widerhallender Monopol fast 2.5 Meter (1/4 Wellenlänge) lange sein, und das Verwenden einer nur 1.5 Meter hohen Antenne würde die Hinzufügung einer Verstärkerspule verlangen. Dann kann es gesagt werden, dass die Rolle die Antenne "verlängert" hat, um eine "elektrische Länge" von 2.5 Metern, d. h. 1/4 Wellenlänge an 30 MHz zu erreichen, wo das vereinigte System jetzt mitschwingt. Jedoch wird der resultierende widerspenstige erreichte Scheinwiderstand ganz ein bisschen niedriger sein als der Scheinwiderstand eines widerhallenden Monopols, wahrscheinlich das weitere Scheinwiderstand-Zusammenbringen verlangend.

Strom und Spannungsverteilung

Die Antenne-Leiter haben den niedrigsten Scheinwiderstand des Futter-Punkts an der Resonanzfrequenz, wo sie gerade unter der 1/4 Wellenlänge lange sind; zwei solche Leiter in der Linie gefüttert begreifen unterschiedlich so den vertrauten "Halbwelle-Dipol". Wenn gefüttert, mit einem RF Strom an der Resonanzfrequenz enthält das Viertel-Welle-Element eine stehende Welle mit der Stromspannung und dem Strom größtenteils (aber nicht genau) in der Phase-Quadratur, wie mit einem Viertel-Welle-Stummel der Übertragungslinie erhalten würde. Der Strom erreicht ein Minimum am Ende des Elements (wohin es nirgends gehen muss!) und ist am Futter-Punkt maximal. Die Stromspannung ist andererseits am Ende des Leiters am größten und erreicht ein Minimum (aber nicht Null) am feedpoint. Das Bilden des Leiters kürzer oder länger als 1/4 Wellenlänge bedeutet, dass das Stromspannungsmuster sein Minimum irgendwo außer dem Futter-Punkt erreicht, so dass der Futter-Punkt eine höhere Stromspannung hat und so einen höheren Scheinwiderstand sieht, wie wir bemerkt haben. Da dieses Stromspannungsmuster fast in der Phase-Quadratur mit dem Strom ist, ist der am Futter-Punkt gesehene Scheinwiderstand nicht nur viel höher, aber hauptsächlich reaktiv.

Es kann gesehen werden, dass, wenn solch ein Element an f widerhallend ist, um solch ein Muster der stehenden Welle zu erzeugen, dann, dieses Element mit 3f fütternd (dessen Wellenlänge 1/3 dieser von f ist) zu einem Muster der stehenden Welle führen wird, in dem die Stromspannung ebenfalls ein Minimum am Futter-Punkt (und der Strom an einem Maximum dort) ist. So ist ein Antenne-Element auch widerhallend, wenn seine Länge 3/4 einer Wellenlänge (3/2 Wellenlänge für einen ganzen Dipol) ist. Das ist für alle sonderbaren Vielfachen der 1/4 Wellenlänge wahr, wo der Scheinwiderstand des Futter-Punkts, obwohl größer, rein widerspenstig ist als der widerspenstige Scheinwiderstand des 1/4 Welle-Elements. Obwohl solch eine Antenne widerhallend ist und vollkommen gut an der höheren Frequenz arbeitet, wird das Antenne-Strahlenmuster auch im Vergleich zum Halbwelle-Dipol verändert.

Der Gebrauch eines Monopols oder Dipols an sonderbaren Vielfachen der grundsätzlichen Resonanzfrequenz streckt sich jedoch bis zu sogar Vielfachen (so ein 1/2 Wellenlänge-Monopol oder 1 Wellenlänge-Dipol) nicht aus. Jetzt ist die stehende Stromspannungswelle an seiner Spitze am Futter-Punkt, während dieser des Stroms (der Null am Ende des Leiters sein muss) an einem Minimum (aber nicht genau Null-) ist. Die Antenne ist an dieser Frequenz antiwiderhallend. Obwohl die Reaktanz am feedpoint mit solch einer Element-Länge annulliert werden kann, ist der Scheinwiderstand des Futter-Punkts sehr hoch, und ist vom Diameter des Leiters hoch abhängig (der nur einen kleinen Unterschied an der wirklichen Resonanzfrequenz macht). Solch eine Antenne vergleicht den viel niedrigeren charakteristischen Scheinwiderstand von verfügbaren Übertragungslinien nicht, und wird allgemein nicht verwendet. Jedoch kann eine Ausrüstung, wo Übertragungslinien nicht beteiligt werden, die einen hohen Fahrpunkt-Scheinwiderstand wünschen, diese Antiklangfülle ausnutzen.

Bandbreite

Obwohl eine widerhallende Antenne einen rein widerspenstigen Scheinwiderstand des Futter-Punkts an einer besonderen Frequenz, viele hat (wenn nicht die meisten), verlangen Anwendungen das Verwenden einer Antenne mehr als eine Reihe von Frequenzen. Eine Bandbreite einer Antenne gibt die Reihe von Frequenzen an, über die seine Leistung wegen eines schlechten Scheinwiderstand-Matchs nicht leidet. Auch im Fall von einer Yagi-Uda-Reihe reduziert der Gebrauch der Antenne sehr weit weg von seiner Designfrequenz den directivity der Antenne, so die verwendbare Bandbreite unabhängig vom Scheinwiderstand-Zusammenbringen reduzierend.

Abgesehen von der letzten Sorge kann die Resonanzfrequenz einer widerhallenden Antenne immer durch die Anpassung eines passenden zusammenpassenden Netzes verändert werden. Um das effizient zu tun, würde man verlangen, dass entfernt Anpassung eines zusammenpassenden Netzes an der Seite der Antenne, seit der einfachen Anpassung eines zusammenpassenden Netzes am Sender (oder Empfänger) die Übertragungslinie mit einem schlechten Verhältnis der stehenden Welle verlassen würde.

Statt dessen wird es häufig gewünscht, um eine Antenne zu haben, deren sich Scheinwiderstand so außerordentlich über eine bestimmte Bandbreite nicht ändert. Es stellt sich heraus, dass der Betrag der an den Terminals einer widerhallenden Antenne gesehenen Reaktanz, wenn die Frequenz, sagen wir, durch 5 % ausgewechselt wird, sehr viel vom Diameter des verwendeten Leiters abhängt. Eine lange dünne Leitung, die als ein Halbwelle-Dipol (oder Viertel-Welle-Monopol) verwendet ist, wird eine Reaktanz haben, die bedeutsam größer ist als der widerspenstige Scheinwiderstand, den es an der Klangfülle hat, zu einem schlechten Match und allgemein unannehmbarer Leistung führend. Das Bilden des Elements mit einer Tube eines Diameters vielleicht 1/50 seiner Länge läuft jedoch auf eine Reaktanz an dieser veränderten Frequenz hinaus, die, und eine viel weniger ernste Fehlanpassung nicht so groß ist, die nur die Nettoleistung der Antenne bescheiden beschädigen wird. So werden ziemlich dicke Tuben normalerweise für die festen Elemente solcher Antennen einschließlich der Yagi-Uda-Reihe verwendet.

Anstatt gerade eine dicke Tube zu verwenden, gibt es ähnliche Techniken, die zu derselben Wirkung wie das Ersetzen dünner Leitungselemente mit Käfigen verwendet sind, um ein dickeres Element vorzutäuschen. Das macht die Bandbreite der Klangfülle breiter. Andererseits müssen Amateurradioantennen über mehrere Bänder funktionieren, die von einander weit getrennt werden. Das kann häufig einfach durch das Anschließen widerhallender Elemente für die verschiedenen Bänder in der Parallele vollbracht werden. Der grösste Teil der Macht des Senders wird ins widerhallende Element fließen, während andere einen hohen (reaktiven) Scheinwiderstand präsentieren und wenig Strom von derselben Stromspannung ziehen. Eine populäre Lösung verwendet so genannte Fallen, die aus parallelen widerhallenden Stromkreisen bestehen, die in Brechungen entlang jedem Antenne-Element strategisch gelegt werden. Wenn verwendet, an einem besonderem Frequenzband präsentiert die Falle einen sehr hohen Scheinwiderstand (parallele Klangfülle) effektiv das Beschneiden des Elements an dieser Länge, es eine richtige widerhallende Antenne machend. An einer niedrigeren Frequenz erlaubt die Falle der vollen Länge des Elements, obgleich mit einer ausgewechselten Resonanzfrequenz wegen der Einschließung der Nettoreaktanz der Falle an dieser niedrigeren Frequenz verwendet zu werden.

Die Bandbreite-Eigenschaften eines widerhallenden Antenne-Elements können gemäß seinem Q charakterisiert werden, gerade als man verwendet, um die Schärfe eines L-C widerhallenden Stromkreises zu charakterisieren. Jedoch wird es häufig angenommen, dass es einen Vorteil in einer Antenne gibt, die einen hohen Q hat. Immerhin ist Q für den "Qualitätsfaktor" kurz, und ein niedriger Q bedeutet normalerweise übermäßigen Verlust (wegen des unerwünschten Widerstands) in einem widerhallenden L-C Stromkreis. Jedoch gilt dieses Verstehen für widerhallende Antennen nicht, wo der beteiligte Widerstand der Strahlenwiderstand, eine gewünschte Menge ist, die Energie vom widerhallenden Element entfernt, um es auszustrahlen (der Zweck einer Antenne, schließlich!) . Der Q ist ein Maß des Verhältnisses der Reaktanz zum Widerstand, so mit einem festen Strahlenwiderstand (ist ein Strahlenwiderstand eines Elements fast seines Diameters unabhängig), entspricht eine größere außer Klangfülle Reaktanz zur schlechteren Bandbreite eines sehr dünnen Leiters. Der Q solch einer engbandigen Antenne kann nicht weniger als 15 sein. Andererseits präsentiert ein dickes Element weniger Reaktanz an einer außerwiderhallenden Frequenz, und folglich einen Q mindestens 5. Diese zwei Antennen werden gleichwertig an der Resonanzfrequenz leisten, aber die zweite Antenne wird über eine 3mal so breite Bandbreite leisten wie "hallo-Q" Antenne, die aus einem dünnen Leiter besteht.

Gewinn

Gewinn ist ein Parameter, der den Grad von directivity des Strahlenmusters der Antenne misst. Eine Antenne des hohen Gewinns wird in einer besonderen Richtung bevorzugt ausstrahlen. Spezifisch wird der Antenne-Gewinn oder Macht-Gewinn einer Antenne als das Verhältnis der Intensität (Macht pro Einheitsoberfläche) ausgestrahlt durch die Antenne in der Richtung auf seine maximale Produktion in einer willkürlichen Entfernung definiert, die durch die Intensität geteilt ist, die in derselben Entfernung durch eine hypothetische isotropische Antenne ausgestrahlt ist.

Der Gewinn einer Antenne ist ein passives Phänomen - Macht wird durch die Antenne nicht hinzugefügt, aber einfach neu verteilt, um mehr ausgestrahlte Macht in einer bestimmten Richtung zur Verfügung zu stellen, als es durch eine isotropische Antenne übersandt würde. Ein Antenne-Entwerfer muss die Anwendung für die Antenne in Betracht ziehen, wenn er den Gewinn bestimmt. Antennen des hohen Gewinns sind im Vorteil der längeren Reihe und besseren Signalqualität, aber müssen sorgfältig in einer besonderen Richtung gerichtet werden. Antennen des niedrigen Gewinns haben kürzere Reihe, aber die Orientierung der Antenne ist relativ inkonsequent. Zum Beispiel ist eine Parabolantenne auf einem Raumfahrzeug ein Gerät des hohen Gewinns, das am Planeten angespitzt werden muss, um wirksam zu sein, wohingegen eine typische Wi-Fi Antenne in einem Laptop niedriger Gewinn, und ist, so lange die Grundstation innerhalb der Reihe ist, kann die Antenne in jeder Orientierung im Raum sein. Es hat Sinn, horizontale Reihe auf Kosten des Empfangs oben oder unter der Antenne zu verbessern.

In der Praxis wird der Halbwelle-Dipol als eine Verweisung statt des isotropischen Heizkörpers genommen. Der Gewinn wird dann in dBd (Dezibel über den Dipol) gegeben:

:: ZEICHEN: 0 dBd = 2.15 dBi. Es ist im Ausdrücken von Gewinn-Werten dass der einzuschließende Bezugspunkt lebenswichtig. Misserfolg, so zu tun, kann zu Verwirrung und Fehler führen.

Wirksames Gebiet oder Öffnung

Das wirksame Gebiet oder die wirksame Öffnung einer Empfang-Antenne drücken den Teil der Macht einer vorübergehenden elektromagnetischen Welle aus, die es an seine Terminals liefert, die in Bezug auf ein gleichwertiges Gebiet ausgedrückt sind. Zum Beispiel, wenn eine Funkwelle, die eine gegebene Position passiert, einen Fluss von 1 pW / hat, hat M (10-Watt-ProQuadratmeter) und eine Antenne ein wirksames Gebiet von 12 M, dann würde die Antenne 12 pW der RF Macht zum Empfänger (30 Mikrovolt rms an 75 Ohm) liefern. Da die Empfang-Antenne zu von allen Richtungen erhaltenen Signalen nicht ebenso empfindlich ist, ist das wirksame Gebiet eine Funktion der Richtung zur Quelle.

Wegen der Reziprozität (besprochen oben) muss der Gewinn einer für das Übertragen verwendeten Antenne zu seinem wirksamen Gebiet, wenn verwendet, für den Empfang proportional sein. Denken Sie eine Antenne ohne Verlust, d. h. derjenige, dessen elektrische Leistungsfähigkeit 100 % ist. Es kann gezeigt werden, dass sein wirksames über alle Richtungen durchschnittliches Gebiet λ/4π gleich sein muss, hat die Wellenlänge geteilt durch 4π übereingestimmt. Gewinn wird solch definiert, dass der durchschnittliche Gewinn über alle Richtungen für eine Antenne mit elektrischer 100-%-Leistungsfähigkeit 1 gleich ist. Deshalb wird durch das wirksame Gebiet in Bezug auf den Gewinn G in einer gegebenen Richtung gegeben:

:

Für eine Antenne mit einer Leistungsfähigkeit von weniger als 100 % beide werden das wirksame Gebiet und der Gewinn durch diesen denselben Betrag reduziert. Deshalb hält die obengenannte Beziehung zwischen Gewinn und wirksamem Gebiet noch. Das sind so zwei verschiedene Weisen, dieselbe Menge auszudrücken. A ist besonders günstig, wenn er die Macht schätzt, die durch eine Antenne eines angegebenen Gewinns, wie illustriert, durch das obengenannte Beispiel erhalten würde.

Strahlenmuster

Das Strahlenmuster einer Antenne ist ein Anschlag der Verhältnisfeldkraft der Funkwellen, die durch die Antenne in verschiedenen Winkeln ausgestrahlt sind. Es wird normalerweise durch einen dreidimensionalen Graphen oder polare Anschläge der horizontalen und vertikalen bösen Abteilungen vertreten. Das Muster einer idealen isotropischen Antenne, die ebenso in allen Richtungen ausstrahlt, würde wie ein Bereich aussehen. Viele Nichtrichtungsantennen, wie Monopole und Dipole, strahlen gleiche Macht in allen horizontalen Richtungen mit der Macht aus, die an höher und niedrigere Winkel abfällt; das wird ein Allrichtungsmuster und wenn geplant, genannt sieht wie ein Ring oder Berliner aus.

Die Radiation von vielen Antennen zeigt ein Muster von Maxima oder "Lappen" in verschiedenen Winkeln, die durch "die Null", Winkel getrennt sind, wo die Radiation zur Null fällt. Das ist, weil sich die Funkwellen, die durch verschiedene Teile der Antenne normalerweise ausgestrahlt sind, einmischen, Maxima in Winkeln verursachend, wo die Funkwellen entfernte Punkte in der Phase und Nullradiation in anderen Winkeln erreichen, wohin die Funkwellen gegenphasig ankommen. In einer Richtungsantenne, die entworfen ist, um Funkwellen in einer besonderen Richtung zu planen, wird der Lappen in dieser Richtung größer entworfen als andere und wird den "Hauptlappen" genannt. Die anderen Lappen vertreten gewöhnlich unerwünschte Radiation und werden "sidelobes" genannt. Die Achse durch den Hauptlappen wird die "Hauptachse" oder "Mittelachse-Achse" genannt.

Scheinwiderstand

Als eine elektromagnetische Welle durch die verschiedenen Teile des Antenne-Systems reist (Radio, Futter-Linie, Antenne, freier Raum), kann es auf Unterschiede im Scheinwiderstand (E/H, V/I, usw.) stoßen. An jeder Schnittstelle, abhängig vom Scheinwiderstand-Match, wird ein Bruchteil der Energie der Welle zurück zur Quelle nachdenken, eine stehende Welle in der Futter-Linie bildend. Das Verhältnis der maximalen Macht zur minimalen Macht in der Welle kann gemessen werden und wird das Verhältnis der stehenden Welle (SWR) genannt. Ein SWR 1:1 ist ideal. Wie man betrachtet, ist ein SWR 1.5:1 in niedrigen Macht-Anwendungen geringfügig annehmbar, wo Macht-Verlust kritischer ist, obwohl ein SWR so hoch wie 6:1 noch mit der richtigen Ausrüstung verwendbar sein kann. Die Minderung von Scheinwiderstand-Unterschieden an jeder Schnittstelle (Scheinwiderstand, der zusammenpasst), wird SWR reduzieren und Macht-Übertragung durch jeden Teil des Antenne-Systems maximieren.

Der komplizierte Scheinwiderstand einer Antenne ist mit der elektrischen Länge der Antenne an der Wellenlänge im Gebrauch verbunden. Der Scheinwiderstand einer Antenne kann zur Futter-Linie und dem Radio durch die Anpassung des Scheinwiderstands der Futter-Linie, das Verwenden der Futter-Linie als ein Scheinwiderstand-Transformator verglichen werden. Allgemeiner wird der Scheinwiderstand an der Last (sieh unten) mit einem Antenne-Tuner, einem balun, einem zusammenpassenden Transformator angepasst, Netze vergleichend, die aus Induktoren und Kondensatoren zusammengesetzt sind, oder Abteilungen wie das Gammamatch vergleichend.

Leistungsfähigkeit

Die Leistungsfähigkeit einer Sendeantenne ist das Verhältnis der Macht wirklich ausgestrahlt (in allen Richtungen) zur von den Antenne-Terminals gefesselten Macht. Die den Antenne-Terminals gelieferte Macht, der nicht ausgestrahlt wird, wird in die Hitze umgewandelt. Das ist gewöhnlich durch den Verlust-Widerstand in den Leitern der Antenne, aber kann auch wegen dielektrischer oder magnetischer Kernverluste in Antennen (oder Antenne-Systeme) das Verwenden solcher Bestandteile sein. Solcher Verlust raubt effektiv Macht vom Sender aus, einen stärkeren Sender verlangend, um ein Signal einer gegebenen Kraft zu übersenden.

Zum Beispiel, wenn ein Sender 100 W in eine Antenne liefert, die eine Leistungsfähigkeit von 80 % hat, dann wird die Antenne 80 W als Funkwellen ausstrahlen und 20 W der Hitze erzeugen. Um 100 W der Macht auszustrahlen, würde man einen Sender verwenden müssen, der dazu fähig ist, 125 W der Antenne zu liefern. Bemerken Sie, dass Antenne-Leistungsfähigkeit ein getrenntes Problem vom Scheinwiderstand-Zusammenbringen ist, das auch den Betrag der ausgestrahlten Macht mit einem gegebenen Sender reduzieren kann. Wenn ein SWR Meter 150 W der Ereignis-Macht und 50 W der widerspiegelten Macht liest, die bedeutet, dass 100 W wirklich von der Antenne gefesselt gewesen sind (Übertragungslinienverluste ignorierend). Wie viel dieser Macht wirklich ausgestrahlt worden ist, kann durch elektrische Maße an (oder vorher) die Antenne-Terminals nicht direkt bestimmt werden, aber würde (zum Beispiel) sorgfältiges Maß der Feldkraft verlangen. Glücklich kann der Verlust-Widerstand von Antenne-Leitern wie Aluminiumstangen berechnet werden und die Leistungsfähigkeit einer Antenne mit solchen vorausgesagten Materialien.

Jedoch wird Verlust-Widerstand allgemein den feedpoint Scheinwiderstand betreffen, zu seinem widerspenstigen (echten) Bestandteil beitragend. Dieser Widerstand wird aus der Summe des Strahlenwiderstands R und des Verlust-Widerstands R bestehen. Wenn ein rms Strom, der mir an die Terminals einer Antenne geliefert wird, dann wird eine Macht von IR ausgestrahlt und eine Macht von IR, als Hitze verloren wird. Deshalb ist die Leistungsfähigkeit einer Antenne R / (R + R) gleich. Natürlich kann nur der Gesamtwiderstand R + R direkt gemessen werden.

Gemäß der Reziprozität ist die Leistungsfähigkeit einer Antenne, wenn verwendet, als eine Empfang-Antenne, zur Leistungsfähigkeit, wie definiert, oben identisch. Die Macht, die eine Antenne an einen Empfänger liefern wird (mit einem richtigen Scheinwiderstand-Match) wird durch denselben Betrag reduziert. Jedoch häufig in einer Empfang-Anwendung kann die Wirkungslosigkeit einer Antenne von kleinerer Bedeutung oder sogar keiner Folge namentlich an niedrigeren Frequenzen oder wenn verwendet, sein, Signale in "voll gestopften" Bändern zu erhalten. Das ist in Fällen wahr, wo sich das empfangene Signal nicht gegen das Empfänger-Geräusch, aber gegen das atmosphärische Geräusch oder die Einmischung bewirbt, die durch die Antenne selbst erhalten ist. Der Verlust innerhalb der Antenne wird das beabsichtigte Signal und das Geräusch/Einmischung identisch betreffen, zu keiner Verminderung des Signals zum Geräuschverhältnis (Störabstand) führend. Gemäß dem gezeigten Graphen, die Frequenzabhängigkeit des atmosphärischen und künstlichen Geräusches illustrierend, kann man sehen, dass das Verwenden einer Empfang-Antenne mit einer Leistungsfähigkeit von nur 10 % an Frequenzen unter 10 MHz noch ein Signal zum Empfänger liefern wird, der Geräusch ganz über der Thermalgrenze einschließt. Ein anständiger RF Verstärker im Empfänger wird zu diesem Geräuschniveau nicht bedeutsam beitragen oder den resultierenden Störabstand reduzieren.

Das ist glücklich, da Antennen an niedrigeren Frequenzen, die nicht ziemlich groß sind (ein guter Bruchteil einer Wellenlänge in der Größe) (wegen des kleinen Strahlenwiderstands R von kleinen Antennen) unvermeidlich ineffizient sind. Der grösste Teil des AM hat gesandt Radios (abgesehen von Autoradios) nutzen diesen Grundsatz durch das Umfassen eines kleinen Peilrahmens für den Empfang aus, der eine äußerst schlechte Leistungsfähigkeit hat. Das Verwenden solch einer ineffizienten Antenne an dieser niedrigen Frequenz (530-1650 Kilohertz) hat so wenig Wirkung auf die Nettoleistung des Empfängers, aber verlangt einfach größere Erweiterung durch die Elektronik des Empfängers. Stellen Sie diesem winzigen Bestandteil zu den massiven und sehr hohen Türmen gegenüber, die an Rundfunkstationen von AM verwendet sind, um an selber Frequenz zu übersenden, wo jeder Prozentpunkt der reduzierten Antenne-Leistungsfähigkeit wesentliche Kosten zur Folge hat.

Die Definition des Antenne-Gewinns oder Macht-Gewinns schließt bereits die Wirkung der Leistungsfähigkeit der Antenne ein. Deshalb, wenn man versucht, ein Signal zu einem Empfänger mit einem Sender einer gegebenen Macht auszustrahlen, ein Bedürfnis vergleichen nur den Gewinn von verschiedenen Antennen, anstatt die Leistungsfähigkeit ebenso zu denken. Das ist für eine Empfang-Antenne am sehr hohen (besonders Mikrowelle) Frequenzen ebenfalls wahr, wo der Punkt ein Signal erhalten soll, das im Vergleich zur Geräuschtemperatur des Empfängers stark ist. Jedoch im Fall von einer Richtungsantenne, die verwendet ist, um Signale mit der Absicht zu erhalten, Einmischung von verschiedenen Richtungen zurückzuweisen, ist man nicht mehr mit der Antenne-Leistungsfähigkeit, wie besprochen, oben beschäftigt. In diesem Fall, anstatt den Antenne-Gewinn anzusetzen, würde man mehr mit dem lenkenden Gewinn beschäftigt sein, der die Wirkung der Antenne (in) der Leistungsfähigkeit nicht einschließt. Der lenkende Gewinn einer Antenne kann vom veröffentlichten durch die Leistungsfähigkeit der Antenne geteilten Gewinn geschätzt werden.

Polarisation

Die Polarisation einer Antenne ist die Orientierung des elektrischen Feldes (E-plane) der Funkwelle in Bezug auf die Oberfläche der Erde und wird durch die physische Struktur der Antenne und durch seine Orientierung bestimmt. Es hat mit der Antenne directionality Begriffe nichts gemeinsam: "horizontal", "vertikal", und "kreisförmig". So wird eine einfache gerade Leitungsantenne eine Polarisation, wenn bestiegen, vertikal und eine verschiedene Polarisation, wenn bestiegen, horizontal haben. "Elektromagnetische Welle-Polarisationsfilter" sind Strukturen, die verwendet werden können, um direkt auf der elektromagnetischen Welle zu handeln, um Welle-Energie einer unerwünschten Polarisation herauszufiltern und Welle-Energie einer gewünschten Polarisation zu passieren.

Nachdenken betrifft allgemein Polarisation. Für Funkwellen ist der wichtigste Reflektor die Ionosphäre - Signale, die davon nachdenken, wird ihre Polarisation unvorhersehbar ändern lassen. Für Signale, die durch die Ionosphäre widerspiegelt werden, kann Polarisation nicht darauf gebaut werden. Für Gesichtslinie-Kommunikationen, für die Polarisation darauf gebaut werden kann, kann sie einen großen Unterschied in der Signalqualität machen, um den Sender und Empfänger mit derselben Polarisation zu haben; viele Zehnen des DB-Unterschieds werden allgemein gesehen, und das ist mehr als genug, um den Unterschied zwischen der angemessenen Kommunikation und einer gebrochenen Verbindung zu machen.

Polarisation ist vom Antenne-Aufbau größtenteils voraussagbar, aber, besonders in Richtungsantennen, kann die Polarisation von Seitenlappen von diesem des Hauptfortpflanzungslappens ziemlich verschieden sein. Für Radioantennen entspricht Polarisation der Orientierung des ausstrahlenden Elements in einer Antenne. Eine vertikale Allrichtungsantenne von WiFi wird vertikale Polarisation (der allgemeinste Typ) haben. Eine Ausnahme ist eine Klasse von verlängerten Wellenleiter-Antennen, in denen vertikal gelegte Antennen horizontal polarisiert werden. Viele kommerzielle Antennen werden betreffs der Polarisation ihrer ausgestrahlten Signale gekennzeichnet.

Polarisation ist die Summe der E-plane Orientierungen, die mit der Zeit auf eine imaginäre Flugzeug-Senkrechte zur Richtung der Bewegung der Funkwelle geplant sind. Im allgemeinsten Fall ist Polarisation elliptisch, bedeutend, dass sich die Polarisation der Funkwellen mit der Zeit ändert. Zwei spezielle Fälle sind geradlinige Polarisation (die Ellipse-Zusammenbrüche in eine Linie) und kreisförmige Polarisation (in dem die zwei Äxte der Ellipse gleich sind). In der geradlinigen Polarisation zwingt die Antenne das elektrische Feld der ausgestrahlten Funkwelle zu einer besonderen Orientierung. Abhängig von der Orientierung der steigenden Antenne sind die üblichen geradlinigen Fälle horizontale und vertikale Polarisation. In der kreisförmigen Polarisation ändert die Antenne unaufhörlich das elektrische Feld der Funkwelle durch alle möglichen Werte seiner Orientierung hinsichtlich der Oberfläche der Erde. Kreisförmige Polarisationen, wie elliptische, werden als das rechte polarisierte oder linke polarisierte Verwenden eines "Daumens in der Richtung auf die Fortpflanzung" Regel klassifiziert. Optische Forscher verwenden dieselbe Faustregel, aber das Hinweisen davon in der Richtung auf den Emitter, nicht in der Richtung auf die Fortpflanzung, und ist so gegenüber dem Gebrauch von Radioingenieuren.

In der Praxis, unabhängig von der verwirrenden Fachsprache, ist es wichtig, dass geradlinig Antennen polarisiert hat, damit die Kraft des empfangenen Signals verglichen werden, außerordentlich reduziert werden. So horizontal sollte mit dem horizontalen und vertikalen mit dem vertikalen verwendet werden. Zwischenglied matchings wird etwas Signalkraft, aber nicht so viel verlieren wie eine ganze Fehlanpassung. Sender, die auf Fahrzeugen mit der großen Bewegungsfreiheit allgemein bestiegen sind, verwenden kreisförmig polarisierte Antennen, so dass es eine ganze Fehlanpassung mit Signalen von anderen Quellen nie geben wird.

Das Scheinwiderstand-Zusammenbringen

Maximale Macht-Übertragung verlangt das Zusammenbringen des Scheinwiderstands eines Antenne-Systems (wie gesehen, das Blicken in die Übertragungslinie) zum Komplex, der des Scheinwiderstands des Empfängers oder Senders verbunden ist. Im Fall von einem Sender, jedoch, könnte der gewünschte zusammenpassende Scheinwiderstand nicht dem dynamischen Produktionsscheinwiderstand des Senders so analysiert entsprechen wie ein Quellscheinwiderstand, aber eher der Designwert (normalerweise 50 Ohm) erforderlich für die effiziente und sichere Operation des Sendeschaltsystemes. Der beabsichtigte Scheinwiderstand ist normalerweise widerspenstig, aber ein Sender (und einige Empfänger) kann zusätzliche Anpassungen haben, um einen bestimmten Betrag der Reaktanz zu annullieren, um das Match "zu zwicken". Wenn eine Übertragungslinie zwischen der Antenne und dem Sender verwendet wird (oder Empfänger), möchte man allgemein ein Antenne-System, dessen Scheinwiderstand widerspenstig ist und in der Nähe vom charakteristischen Scheinwiderstand dieser Übertragungslinie, um das Verhältnis der stehenden Welle (SWR) und die Zunahme in Übertragungslinienverlusten zu minimieren, die es, zusätzlich zur Versorgung eines guten Matchs am Sender oder Empfänger selbst zur Folge hat.

Antenne, die allgemein stimmt, bezieht sich auf die Annullierung jeder an den Antenne-Terminals gesehenen Reaktanz, nur einen widerspenstigen Scheinwiderstand verlassend, der könnte oder genau der gewünschte Scheinwiderstand (diese der Übertragungslinie) nicht sein könnte. Obwohl eine Antenne entworfen werden kann, um einen rein widerspenstigen feedpoint Scheinwiderstand zu haben (wie ein Dipol 97 % von einer halben Wellenlänge lange), könnte das nicht an der Frequenz genau wahr sein, an der es schließlich verwendet wird. In einigen Fällen kann die physische Länge der Antenne "zurechtgemacht" werden, um einen reinen Widerstand zu erhalten. Andererseits kann die Hinzufügung einer Reihe-Induktanz oder Parallelkapazität verwendet werden, um einen restlichen capacitative oder induktive Reaktanz beziehungsweise zu annullieren.

In einigen Fällen wird das auf eine mehr äußerste Weise getan, um nicht einfach einen kleinen Betrag der restlichen Reaktanz zu annullieren, aber eine Antenne mitzuschwingen, deren Klangfülle-Frequenz ziemlich verschieden ist als die beabsichtigte Frequenz der Operation. Zum Beispiel kann eine "Peitsche-Antenne" bedeutsam kürzer gemacht werden als 1/4 Wellenlänge lange aus praktischen Gründen, und hat dann mit einer so genannten Verstärkerspule mitgeschwungen. Dieser physisch große Induktor an der Basis der Antenne hat eine induktive Reaktanz, die das Gegenteil der capacitative Reaktanz ist, die solch eine vertikale Antenne an der gewünschten Betriebsfrequenz hat. Das Ergebnis ist ein reiner an feedpoint der Verstärkerspule gesehener Widerstand; leider ist dieser Widerstand etwas niedriger, als es gewünscht würde, um kommerziell zusammenzupassen, schmeicheln.

So ist ein zusätzliches Problem außer dem Annullieren der unerwünschten Reaktanz davon, den restlichen widerspenstigen Scheinwiderstand zum charakteristischen Scheinwiderstand der Übertragungslinie zu vergleichen. Im Prinzip kann das immer mit einem Transformator getan werden, jedoch ist das Windungszahlverhältnis eines Transformators nicht regulierbar. Ein allgemeines zusammenpassendes Netz mit mindestens zwei Anpassungen kann gemacht werden, beide Bestandteile des Scheinwiderstands zu korrigieren. Das Zusammenbringen von Netzen mit getrennten Induktoren und Kondensatoren wird Verluste mit jenen Bestandteilen vereinigen lassen, und wird Macht-Beschränkungen, wenn verwendet, für das Übertragen haben. Wenn man diese Schwierigkeiten vermeidet, werden kommerzielle Antennen allgemein mit festen zusammenpassenden Elementen entworfen, oder Zufuhrstrategien, ein ungefähres Match zum Standard zu bekommen, schmeicheln wie 50 oder 75 Ohm. Antennen, die auf dem Dipol (aber nicht vertikale Antennen) gestützt sind, sollten einen balun zwischen der Übertragungslinie und dem Antenne-Element einschließen, das in jedes solches zusammenpassende Netz integriert werden kann.

Ein anderer äußerster Fall des Scheinwiderstands, der zusammenpasst, kommt vor, wenn er einen kleinen Peilrahmen (gewöhnlich, aber nicht immer verwendet, um zu erhalten), an einer relativ niedrigen Frequenz, wo es fast als ein reiner Induktor erscheint. Mitschwingend annulliert solch ein Induktor mit einem Kondensator an der Frequenz der Operation nicht nur die Reaktanz, aber vergrößert außerordentlich den sehr kleinen Strahlenwiderstand solch einer Schleife. Das wird in den meisten Sendungsempfängern von AM mit einem kleinen ferrite Peilrahmen durchgeführt, der durch einen Kondensator mitgeschwungen ist, der zusammen mit der Empfänger-Einstimmung geändert wird, um Klangfülle über das Sendungsband von AM aufrechtzuerhalten

Grundlegende Antenne-Modelle

Es gibt viele Schwankungen von Antennen. Unten sind einige Grundmodelle. Mehr kann darin gefunden werden.

  • Der isotropische Heizkörper ist eine rein theoretische Antenne, die ebenso in allen Richtungen ausstrahlt. Wie man betrachtet, ist es ein Punkt im Raum ohne Dimensionen und keine Masse. Diese Antenne kann nicht physisch bestehen, aber ist als ein theoretisches Modell zum Vergleich mit allen anderen Antennen nützlich. Gewinne der meisten Antennen werden bezüglich eines isotropischen Heizkörpers gemessen, und werden in dBi (Dezibel in Bezug auf einen isotropischen Heizkörper) abgeschätzt.
  • Die Dipolantenne ist einfach zwei Leitungen, die in entgegengesetzten Richtungen angespitzt sind, eingeordnet entweder horizontal oder vertikal, mit einem Ende jeder Leitung, die mit dem Radio und das andere Ende verbunden ist hängend, frei im Raum. Da das die einfachste praktische Antenne ist, wird sie auch als ein Bezugsmodell für andere Antennen verwendet; der Gewinn in Bezug auf einen Dipol wird als dBd etikettiert. Allgemein, wie man betrachtet, ist der Dipol in der Flugzeug-Senkrechte zur Achse der Antenne rundstrahlend, aber es hat tiefe Null in den Richtungen der Achse. Schwankungen des Dipols schließen den gefalteten Dipol, die Hälfte der Welle-Antenne, der Boden-Flugzeug-Antenne, der Peitsche und des J-Pols ein.
  • Die Yagi-Uda Antenne ist eine Richtungsschwankung des Dipols mit parasitischen Elementen hat beigetragen, die Funktionalität sind, die dem Hinzufügen eines Reflektors und Linsen (Direktoren) ähnlich ist, um eine Glühfaden-Glühbirne einzustellen.
  • Die zufällige Leitungsantenne ist einfach ein sehr langer (mindestens eine Viertel-Wellenlänge) Leitung mit einem Ende, das mit dem Radio und anderem im freien Raum verbunden ist, eingeordnet in jedem Fall am günstigsten für den verfügbaren Raum. Falte wird Wirksamkeit reduzieren und theoretische Analyse äußerst schwierig machen. (Die zusätzliche Länge hilft mehr, als die Falte normalerweise schmerzt.) Gewöhnlich wird eine zufällige Leitungsantenne auch einen Antenne-Tuner verlangen, weil sie einen zufälligen Scheinwiderstand haben könnte, der sich nichtlinear mit der Frequenz ändert.
  • Die Hornantenne wird verwendet, wo hoher Gewinn erforderlich ist, ist die Wellenlänge kurze (Mikrowelle), und Raum ist nicht ein Problem. Hörner können schmales Band oder breites Band abhängig von ihrer Gestalt sein. Ein Horn kann für jede Frequenz gebaut werden, aber Hörner für niedrigere Frequenzen sind normalerweise unpraktisch. Hörner werden auch oft als Bezugsantennen verwendet.
  • Die parabolische Antenne besteht aus einem aktiven Element am Fokus eines parabolischen Reflektors, um die Wellen in eine Flugzeug-Welle zu widerspiegeln. Wie das Horn wird es für den hohen Gewinn, die Mikrowellenanwendungen wie Satellitenschüsseln verwendet.
  • Die Fleck-Antenne besteht hauptsächlich aus einem über einen groundplane bestiegenen Quadratleiter. Ein anderes Beispiel einer planaren Antenne ist die verjüngte Ablagefach-Antenne (TSA) als die Vivaldi-Antenne.

Praktische Antennen

Obwohl jeder Stromkreis, wenn gesteuert, mit einem Signal hoch genug Frequenz ausstrahlen kann, werden praktischste Antennen besonders entworfen, um effizient an einer besonderen Frequenz auszustrahlen. Ein Beispiel einer ineffizienten Antenne ist die einfache Dipolantenne von Hertzian, die über die breite Reihe von Frequenzen ausstrahlt und für seine kleine Größe nützlich ist. Eine effizientere Schwankung davon ist der Halbwelle-Dipol, der mit der hohen Leistungsfähigkeit ausstrahlt, wenn die Signalwellenlänge zweimal die elektrische Länge der Antenne ist.

Eine der Absichten des Antenne-Designs soll die Reaktanz des Geräts minimieren, so dass es als eine widerspenstige Last erscheint. Eine "Antenne innewohnende Reaktanz" schließt nicht nur die verteilte Reaktanz der aktiven Antenne sondern auch die natürliche Reaktanz wegen seiner Position und Umgebungen (bezüglich des Beispiels, die Höchstbeziehung ein, die der Position der aktiven Antenne hinsichtlich des Bodens innewohnend ist). Reaktanz kann durch das Funktionieren der Antenne an seiner Resonanzfrequenz beseitigt werden, wenn seine kapazitiven und induktiven Reaktanzen gleich und entgegengesetzt sind, auf einen reaktiven Nettonullstrom hinauslaufend. Wenn das nicht möglich ist, Induktoren ersetzend, oder Kondensatoren stattdessen zur Antenne hinzugefügt werden können, um seine Reaktanz zu annullieren, so weit die Quelle betroffen wird.

Sobald die Reaktanz beseitigt worden ist, was bleibt, ist ein reiner Widerstand, der die Summe von zwei Teilen ist: der ohmic Widerstand der Leiter und der Strahlenwiderstand. Vom ohmic Widerstand gefesselte Macht wird überflüssige Hitze, und dass gefesselt vom Strahlenwiderstand ausgestrahlte elektromagnetische Energie wird. Je größer das Verhältnis des Strahlenwiderstands gegen den ohmic Widerstand, desto effizienter die Antenne.

Wirkung des Bodens

Antennen werden normalerweise in einer Umgebung verwendet, wo andere Gegenstände da sind, der eine Wirkung auf ihre Leistung haben kann. Höhe hat oberirdisch eine sehr bedeutende Wirkung auf das Strahlenmuster von einigen Antenne-Typen.

An in Antennen verwendeten Frequenzen benimmt sich der Boden hauptsächlich als ein Dielektrikum. Das Leitvermögen des Bodens an diesen Frequenzen ist unwesentlich. Wenn eine elektromagnetische Welle die Oberfläche eines Gegenstands erreicht, werden zwei Wellen geschaffen: Man geht ins Dielektrikum ein, und der andere wird widerspiegelt. Wenn der Gegenstand ein Leiter ist, ist die übersandte Welle unwesentlich, und die widerspiegelte Welle hat fast denselben Umfang wie das Ereignis ein. Wenn der Gegenstand ein Dielektrikum ist, hängt der widerspiegelte Bruchteil (unter anderem) vom Einfallswinkel ab. Wenn der Einfallswinkel klein ist (d. h. die Welle kommt fast rechtwinklig an) der grösste Teil der Energie überquert die Oberfläche, und sehr wenig wird widerspiegelt. Wenn der Einfallswinkel 90 ° nah ist (Vorkommen streifend), wird fast die ganze Welle widerspiegelt.

Die meisten elektromagnetischen Wellen, die durch eine Antenne zum Boden unter der Antenne am gemäßigten ausgestrahlt sind (sagen viel größer als in Wirklichkeit. Die Entfernung zwischen der Antenne und seinem Image ist.

Die Situation ist ein bisschen komplizierter, weil das Nachdenken von elektromagnetischen Wellen von der Polarisation der Ereignis-Welle abhängt. Weil der Brechungsindex des Bodens (durchschnittlicher Wert) größer ist als der Brechungsindex der Luft , die Richtung des Bestandteils der elektrischen Feldparallele zu den Boden-Gegenteilen beim Nachdenken. Das ist zu einer Phase-Verschiebung von radians oder 180 ° gleichwertig. Der vertikale Bestandteil des elektrischen Feldes denkt nach, ohne Richtung zu ändern. Diese Zeichen-Inversion des parallelen Bestandteils und die Nichtinversion des rechtwinkligen Bestandteils würden auch geschehen, wenn der Boden ein guter elektrischer Leiter wäre.

Das bedeutet, dass eine Empfang-Antenne die Bildantenne mit dem Strom in derselben Richtung "sieht", wenn die Antenne vertikal ist oder mit dem umgekehrten Strom, wenn die Antenne horizontal ist.

Für eine vertikale polarisierte Emissionsantenne ist das weite elektrische Feld der elektromagnetischen Welle, die durch den direkten Strahl plus der widerspiegelte Strahl erzeugt ist:

::

Die Zeichen-Inversion für den parallelen Feldfall ändert gerade einen Kosinus zu einem Sinus:

::

\left |\sin\left ({kd\over2 }\\sin\theta\right) \right |} </Mathematik>

In diesen zwei Gleichungen:

  • ist das elektrische durch die Antenne ausgestrahlte Feld, wenn es keinen Boden gab.
  • ist die Entfernung zwischen Antenne und seinem Image (zweimal die Höhe des Zentrums der Antenne).

Um Antennen auszustrahlen und zu erhalten, die in der Nähe vom Boden (in einem Gebäude oder auf einem Mast) gelegen sind, weit von einander sind durch direkte und widerspiegelte Strahlen gereiste Entfernungen fast dasselbe. Es gibt keine veranlasste Phase-Verschiebung. Wenn die Emission vertikal polarisiert wird, tragen die zwei Felder (direkt und widerspiegelt) bei, und es gibt Maximum des empfangenen Signals. Wenn die Emission horizontal polarisiert wird, machen die zwei Signale Abstriche, und das empfangene Signal ist minimal. Das wird im Image am Recht gezeichnet. Im Fall von der vertikalen Polarisation gibt es immer ein Maximum am Erdniveau (verlassen Muster). Für die horizontale Polarisation gibt es immer ein Minimum am Erdniveau. Bemerken Sie, dass in diesen Zeichnungen der Boden als ein vollkommener Spiegel sogar für niedrige Einfallswinkel betrachtet wird. In diesen Zeichnungen, der Entfernung zwischen der Antenne und seinem Image ist gerade einige Wellenlängen. Für größere Entfernungen, die Zahl von Lappen-Zunahmen.

Bemerken Sie, dass die Situation verschieden — und komplizierter ist — wenn das Nachdenken in der Ionosphäre vorkommt. Das geschieht über sehr lange Entfernungen (Tausende von Kilometern). Es gibt nicht einen direkten Strahl, aber mehrere widerspiegelte Strahlen, die mit verschiedenen Phase-Verschiebungen beitragen.

Das ist der Grund, warum fast alle öffentlichen Adressradioemissionen vertikale Polarisation haben. Da öffentliche Benutzer naher Boden sind, würden horizontale polarisierte Emissionen schlecht erhalten. Beobachten Sie Haushalt und Kraftfahrzeugradioempfänger. Sie alle haben vertikale Antennen oder horizontale ferrite Antennen für vertikale polarisierte Emissionen. In Fällen, wo die Empfang-Antenne in jeder Position, als in Mobiltelefonen arbeiten muss, verwenden der Emitter und die Empfänger in Grundstationen polarisierte elektromagnetische Wellen des Rundschreibens.

Klassische (analoge) Fernsehemissionen sind eine Ausnahme. Sie werden fast immer horizontal polarisiert, weil die Anwesenheit von Gebäuden es kaum macht, dass ein gutes Emitter-Antenne-Image erscheinen wird. Jedoch widerspiegeln diese dieselben Gebäude die elektromagnetischen Wellen und können Geisterimages schaffen. Mit der horizontalen Polarisation wird Nachdenken wegen des niedrigen Nachdenkens von elektromagnetischen Wellen verdünnt, deren magnetisches Feld zur dielektrischen Oberfläche in der Nähe vom Winkel von Brewster parallel ist. Vertikal polarisiertes analoges Fernsehen ist in einigen ländlichen Gebieten verwendet worden.

Im Digitallandfernsehnachdenken, sind wegen der innewohnenden Robustheit der Digitalnachrichtenübermittlung und eingebauten Fehlerkorrektur weniger aufdringlich.

Gegenseitiger Scheinwiderstand und Wechselwirkung zwischen Antennen

Das aktuelle Zirkulieren in jeder Antenne veranlasst Ströme insgesamt andere. Man kann einen gegenseitigen Scheinwiderstand zwischen zwei Antennen verlangen, der dieselbe Bedeutung wie in gewöhnlichen verbundenen Induktoren hat. Der gegenseitige Scheinwiderstand zwischen zwei Antennen wird als definiert:

::

wo das aktuelle Fließen in der Antenne 1 ist und die Stromspannung ist, die auf die Antenne 2 - mit der Antenne 1 entfernter würde angewandt werden müssen - um den Strom in der Antenne 2 zu erzeugen, der durch die Antenne 1 erzeugt wurde.

Aus dieser Definition sind die Ströme und in einer Reihe verbundener Antennen angewandten Stromspannungen:

:

v_2&=&i_1Z_ {21} &+& i_2Z_ {22} &+& \cdots&+&i_nZ_ {2n} \\

\vdots & & \vdots & & \vdots & & & & \vdots \\

v_n&=&i_1Z_ {n1} &+&i_2Z_ {n2} &+& \cdots&+&i_nZ_ {nn }\\Ende {Matrix-}\

</Mathematik>

wo:

  • ist die Stromspannung, die auf die Antenne angewandt ist
  • ist der Scheinwiderstand der Antenne
  • ist der gegenseitige Scheinwiderstand zwischen Antennen und

Bemerken Sie das, wie für die gegenseitige Induktanz, der Fall ist

::

Das ist eine Folge der Reziprozität von Lorentz. Wenn einige der Elemente nicht gefüttert werden (es gibt einen kurzen Stromkreis stattdessen ein Esser-Kabel), wie in Fernsehantennen (Yagi-Uda Antennen) der Fall ist, das Entsprechen sind Null. Jene Elemente werden parasitische Elemente genannt. Parasitische Elemente sind unangetriebene Elemente, die entweder nachzudenken oder absorbieren und RF Energie wiederausstrahlen.

In einigen geometrischen Einstellungen kann der gegenseitige Scheinwiderstand zwischen Antennen Null sein. Das ist für durchquerte in kreisförmigen Polarisationsantennen verwendete Dipole der Fall.

Antenne-Galerie

Antennen und Antenne-Reihe

Image:Montreal-tower-top.thumb2.jpg|A Yagi-Uda Balken-Antenne.

Mehrband-Drehung von Image:Antenna d44ac.jpg|A Richtungsantenne für den Amateurradiogebrauch.

Image:Television Fernsehantenne der Antenne jpg|Rooftop. Es sind wirklich drei Antennen von Yagi. Die längsten Elemente sind für das niedrige Band, während die mittleren und kurzen Elemente für das hohe Band und UHF-Band sind.

Image:Space Ungleichheit gif|A Landmikrowellenradioantenne-Reihe.

File:Monolithic keramische Span-Antenne gif|Monolithic keramische Span-Antenne

Image:Low kosten LF Zeitsignalempfänger von Kosten des DCF77 Empfängers jpg|Low, Antenne (verlassen) und Empfänger

File:136 zu 174-MHz-Grundstationsantennen jpg|Examples der Vereinigten Staaten stützen 136-174 MHz Stationsantennen.

Image:VHF UHF-LP-ANTENNE. JPG|Rotatable mit dem Klotz periodische Reihe für die VHF und UHF.

Image:Delano VOA.jpg|Shortwave Antennen in Delano, Kalifornien.

Image:OldTVAntenna. JPG|An alte mit der VHF bändige Yagi-Typ-Fernsehantenne.

Image:T2FD_Antenna.png|A T2FD Breitbandantenne, das 5-30MHz Band bedeckend.

File:Aerial Antenne. JPG|A Mehrband-"Luft"-Fernsehantenne der Vereinigten Staaten.

File:Old Kaninchen ears.jpg | "Kaninchen Ohren" Antenne

File:Philco sind Peilrahmen der Schleife jpg|AM

</Galerie>

Antennen und Tragwerke

Image:Doncastertower. JPG|A, der Dach baut, das zahlreichen Teller und sectored bewegliche Fernmeldeantennen (Doncaster, Viktoria, Australien) unterstützt.

File:Palmerston-water-tank.jpg|A Wasserturm in Palmerston, Nördliches Territorium mit der Radiorundfunkübertragung und den Kommunikationsantennen.

Image:base_station_Mexico-Stadt. JPG|A Drei-Sektoren-Telefonseite in Mexiko City.

Image:PalmCellTower.jpg|Telephone als eine Palme verborgene Seite.

</Galerie>

Diagramme als ein Teil eines Systems

Image:Trunked 5ch zentrale Kontrolle svg|Antennas kann durch eine gleichzeitig sendende Einordnung in einigen Anwendungen wie dieses trunked Zweiwegeradiobeispiel verbunden werden.

Image:Base Stationsantenne-Netzsvg|Antennanetz für Notarztdienstleistungen stützt Station.

</Galerie>

Siehe auch

Zeichen

Allgemeine Verweisungen

  • Antenne-Theorie (3. Ausgabe), durch C. Balanis, Wiley, 2005, internationale Standardbuchnummer 0 471 66782 X;
  • Antenne-Theorie und Design (2. Ausgabe), durch W. Stutzman und G. Thiele, Wiley, 1997, internationale Standardbuchnummer 0-471-02590-9;
  • Antennen (3. Ausgabe), durch J. Kraus und R. Marhefka, McGraw-Hügel, 2001, internationale Standardbuchnummer 0-07-232103-2;
  • Antennenbuch, durch Karl Rothammel, publ. Franck'sche Verlagshandlung Stuttgart, 1991, internationale Standardbuchnummer 3-440-05853-0; andere Ausgaben (in Deutsch)
  • Antennen für tragbare Geräte, Zhi Ning Chen, hat John Wiley & Sons im März 2007 (editiert)
  • Planare Breitbandantennen: Design und Anwendungen, Zhi Ning Chen und M. Y. W. Chia, John Wiley & Sons im Februar 2006
  • Das ARRL Antenne-Buch (15. Ausgabe), ARRL, 1988, internationale Standardbuchnummer 0-87259-207-5

"Praktische Antenne" Verweisungen

Theorie und Simulationen

  • -SOF, "Antenne-Simulierungssoftware". Programm-System für das Modellieren von Antennen und scatterers.
  • http://www.dipoleanimator.com
  • EM Talk, "Mikrofilmstreifen-Fleck-Antenne", (Flicken Theorie und Simulation des Mikrofilmstreifens Antenne)
  • "Online-Berechnungen und Konvertierungen" Formeln, um Antenne-Spekulationen und Stellen vorzutäuschen und zu optimieren
  • "Mikrowellenantenne-Designrechenmaschine" Stellt schnelle Bewertung der Antenne-Größe Zur Verfügung, die für einen gegebenen Gewinn und Frequenz erforderlich ist. 3 DB und 10 DB beamwidths werden auch abgeleitet; die Rechenmaschine gibt zusätzlich die für eine gegebene Antenne erforderliche Fernbereich-Reihe.
  • Sophocles J. Orfanidis, "Elektromagnetische Wellen und Antennen", Rutgers Universität (20 PDF Jungen. Grundlegende Theorie, Definitionen und Verweisung)
  • Hans Lohninger, "Das Lernen durch Simulationen: Physik: Verbundene Heizkörper". vias.org, 2005. (Hrsg. Interaktive Simulation von zwei verbundenen Antennen)
  • NEC Laboratorium - NEC Laboratorium ist ein Werkzeug, das Numerischen Electromagnetics-Code und Künstliche Intelligenz verwendet, um Antennen zu entwerfen und vorzutäuschen.
  • Justin Smith "Antennen". A.T.V (Antennen und Fernsehen), 2009. (Hrsg.-Artikel über die (grundlegende) Theorie und den Gebrauch von FM, TUPFER & Fernsehantennen)
  • Antennas Research Group, "Virtuell (Wirklichkeit) Antennen". Universität von Democritus von Thrace, 2005.
  • "Unterstützung> Knowledgebase> RF Grundlagen> Antennen / Kabel> dBi gegen das dBd Detail". MaxStream, Inc., 2005. (Hrsg., Wie man Antenne-Gewinn misst)
  • Yagis und Log Periodics, Artikel Astrosurf.
  • Raines, J. K., "Virtueller Außenleiter für Geradlinige Antennen," Mikrowellenzeitschrift, Vol. 52, Nr. 1, Januar 2009, Seiten 76-86
Tests von Empfang-Antennen des FMS/VHF.

Wirkung von Boden-Verweisungen

  • Elektronisches Radio und Technik. F.E. Terman. McGraw-Hügel
  • Vorträge auf der Physik. Feynman, Leighton und Sande. Addison-Wesley
  • Klassische Elektrizität und Magnetismus. W. Panofsky und M Phillips. Addison-Wesley

Patente und USPTO

Weiterführende Literatur

  • Antennen für Grundstationen in Radiokommunikationen, die von Zhi Ning Chen und Kwai-Mann Luk, McGraw-Hill Companies, Inc, die USA im Mai 2009 editiert sind

Antenne (Biologie) / Josiah Bartlett
Impressum & Datenschutz