Антенна — вид устройства, которое может выполнять две функции, служить для приема/ передачи радиоволн. Сейчас это традиционное понятие несколько устарело, появились наноантенны, правда, пока только опытные образцы. Теперь можно говорить, что антенные устройства могут принимать не только радиоволны, но и оптическое электромагнитное излучение.
Если антенна для телевизора становится все менее популярной, то у наноантенн большое будущее. Когда-нибудь их будут использовать для охлаждения домов вместо кондиционеров, в качестве зарядных устройств, для питания транспортных средств. Другое направление применения — беспроводные сети на чипе-кристалле. Перед традиционными системами стоит проблема задержек и рассинхронизации сигналов, которую пока не удается обойти.
Вибраторные устройства |
|
Симметричный вибратор |
Это диполь, питающийся высокочастотными токами. Конструкция состоит из двух отрезков проводника, размещенных прямолинейно. Питание от генератора подается посередине. Длина вибратора равна сумме длин двух плеч, деленной на диаметр проводника. Это наиболее распространенное устройство |
Несимметричный |
Получается путем рассечения диполя токопроводящей поверхностью поперек оси в точке нулевого потенциала. Конструкция: плечо из проводника/ системы проводов и проводящий экран, выступающий противовесом |
Турникетная вибраторная антенна |
Названа из-за схожести с турникетом. Это два вибратора, размещенных накрест под прямым углом, имеющих общий центр. Возбуждение в элементах антенны происходит с фазовым сдвигом на 900 при равенстве амплитуд |
Аэростатная |
Устройство изготовлено на базе устойчивого к ветровым нагрузкам аэростата, который заякорен кабель-тросом, исполняющим роль излучателя, и изолятора |
Директорная |
Эта антенна состоит из нескольких проводников-излучателей. Она изготовлена так, что токи в директорах, подобранные по фазе и амплитуде, создают поля, что в главном направлении складываются, а в противоположном — отнимаются |
Другие виды антенн |
|
Щелевая |
Составные части: металлический волновод радиодиапазона, объемный резонатор (конструкция, генерирующие волны заданной длины) / металлический лист и связующий коаксиальный кабель. Через щели, прорезанные в экранирующей поверхности, излучаются или принимаются волны. За счет простоты конструкции и отсутствия выступающих частей такая мощная антенна востребована и используется, например, в летательных машинах |
Апертурная |
Имеет большую поверхность, называемую апертурой, по которой протекают поверхностные высокочастотные токи. В отличие от проволочных устройств с линейным током, здесь ток может двигаться в разных направлениях, иметь различные величины в отдельно взятых точках. Этот принцип используется в радиолокационных устройствах |
Бегущей волны |
Электромагнитные колебания распространяются (волнообразно бегут) с максимальным уровнем излучения/ приема вдоль геометрической оси, которая обычно параллельна земной поверхности. Может использоваться как антенна для телевидения |
Слабонаправленная диапазона СВЧ |
К этому виду относится, например, патч (полосковая) антенна, изготовленная по технологии печатных плат. Она состоит из пластины металла, которая расположена параллельно плоскости металлического экрана, находится на очень малом расстоянии. В зазоре между этими элементами размещен диэлектрик |
Сверхширокополосные |
Применение сигналов такого типа в такой области как беспроводная связь повышает скорость передачи информации, улучшает защиту от помех. Сверхширокополосные антенны, используемые в томографах и в системах локации дают значительно больший объем данных об объекте изучения |
Антенная решетка |
Состоит из множества излучателей, заданным образом размещенных в пространстве. Устройство используется для управления диаграммой направленности посредством электрических сигналов. Так, например, в радиоастрономии используют комплект антенн из нескольких узконаправленных зеркальных устройств. Общий коэффициент усиления повышается в несколько раз. Система получает усиленный сигнал с малым количеством шума |
Пеленгаторная |
Это принимающая антенна. Так один из видов — рамочное устройство, принимает волновое излучение вдоль плоскости рамки, игнорируя перпендикулярно идущие волны. Если используется активная комнатная антенна, то вращая контур из одного/ нескольких проводников можно получить качественный радиосигнал без помех |
С обработкой сигнала |
Антенна для приема, в которой сигналы не только суммируются, но и обрабатываются. Преследуемые цели — улучшение диаграммы направленности путем уменьшения боковых лепестков, повышение качества сигнала, снижение уровня шума |
Плазменная |
Разрабатываемый тип устройств, в которых вместо проводников из металла применяется плазма в виде ионизированного газа |
Концептуальная |
Пример — гравитационная антенна. Это детектор волн гравитации, выявляющий механические напряжения в твердых телах от возмущений метрики, зависящей от точки пространства и момента времени |
В статье приведены наиболее распространенные виды антенн. Количество разновидностей устройств растет. Например, возможно, что в недалеком будущем солнечная энергия, получаемая на орбитальных станциях, будет посредством ректенн (выпрямляющих антенн) транспортироваться на Землю.