Todas las antenas irradian una cierta energía en todas las direcciones en espacio libre pero los resultados cuidadosos de la construcción en la transmisión substancial de la energía en una dirección preferred y de la energía insignificante irradiada en otras direcciones.

Agregando las barras o las bobinas que conducen adicionales (llamadas los elementos del ) y variando su longitud, el espaciamiento, y la orientación (o el cambio de la dirección de la viga de la antena), una antena con las características deseadas específicas se puede crear, por ejemplo una antena del yagi-Uda (abreviada a menudo al " Yagi").

Un arsenal de antena es dos o más antenas juntadas a una fuente común o a una carga para producir un patrón de radiación direccional específico. La relación espacial entre las antenas individuales contribuye a la directividad de la antena.

El elemento activo del término se piensa para describir un elemento cuya salida de la energía sea modificado debido a la presencia de una fuente de energía en el elemento (con excepción de la energía mera de la señal que pasa a través del circuito) o un elemento en el cual la energía hizo salir de una fuente de energía es controlado por la entrada de señal.

Una entrada de la antena es el medio, por ejemplo, una línea de transmisión o línea de la alimentación para transportar la energía de la señal de la fuente de la señal a la antena. La alimentación de la antena refiere a los componentes entre la antena y un amplificador .

Un contrapeso de la antena es una estructura del material conductor asociada lo más de cerca posible a la tierra de la cual puede ser aislado o capacitively ser juntado a la tierra natural. Ayuda en la función de la tierra natural, particularmente donde las variaciones (o las limitaciones) de las características de la tierra natural interfieren con su función apropiada. Tales estructuras están conectadas generalmente con el terminal de un receptor o la fuente frente al terminal de la antena.

Un componente de la antena es una porción de la antena que realiza una función distinta y limitada para el uso en una antena, como por ejemplo, un reflector, un director, o una antena activa.

Los elementos parásitos son generalmente las estructuras conductoras metálicas de las cuales retransmitir en el espacio libre que afecta la radiación electromágnetica que viene o que va a la antena activa.

Un refractor de la onda electromagnética es una estructura que es shaped o colocada para retrasar o para acelerar ondas electromagnéticas transmitidas, pasando a través de tal estructura, una cantidad que varíe sobre el frente de onda. El refractor altera la dirección de la propagación de las ondas emitidas de la estructura con respecto a las ondas que afectan a la estructura. Puede traer alternativo la onda a un foco o alterar el frente de onda de otras maneras, por ejemplo de convertir un frente de onda esférica a un frente de onda planar (o viceversa). La velocidad de las ondas irradiadas tiene un componente que esté en la misma dirección (director) o en la dirección opuesta (reflector) el de la velocidad de la onda el afectar.

Un director es generalmente una estructura conductora metálica de la cual retransmite en el espacio libre que afecta la radiación electromágnetica que viene o que va a la antena activa, la velocidad de la onda retransmitida que tiene un componente en la dirección de la velocidad de la onda el afectar. El director modifica el patrón de radiación de la antena activa y no hay relación potencial significativa entre la antena activa y esta estructura conductora.

Un reflector es generalmente una estructura conductora metálica (e., pantalla, barra o placa) de la cual retransmite nuevamente dentro del espacio libre que afecta la radiación electromágnetica que viene o que va a la antena activa. La velocidad de la onda vuelta que tiene un componente en una dirección frente a la dirección de la velocidad de la onda el afectar. El reflector modifica la radiación de la antena activa. No hay relación potencial significativa entre la antena activa y esta estructura conductora.

Una red del acoplador de la antena es una red pasiva (que puede ser cualquier combinación de un circuito resistente, inductivo o capacitivo) para transmitir la energía de la señal entre la antena activa y una fuente (o el receptor) de tal energía de la señal.

Típicamente, las antenas se diseñan para funcionar en una gama relativamente estrecha de la frecuencia . Los criterios de diseño para las antenas de recepción y que transmiten diferencian levemente, pero una antena puede recibir y transmitir generalmente igualmente bien. Esta característica se llama la reciprocidad .

Parámetros de la antena

considera también:

la medida de la antena

Hay varios parámetros críticos que afectan al funcionamiento de una antena y se pueden ajustar durante el proceso de diseño. Éstas son la frecuencia resonante, la impedancia, el aumento, la abertura o el patrón de radiación, la polarización, eficacia y la anchura de banda . Transmitir las antenas puede también tener un grado de energía máximo, y recibe las antenas diferencian en sus características del rechazamiento del ruido. Todos estos parámetros pueden ser medidos con varios medios.

Frecuencia resonante

El " " de la frecuencia resonante ; y " " eléctrico de la resonancia ; se relaciona con la longitud eléctrica de la antena. La longitud eléctrica es generalmente la longitud física del alambre dividido por su factor de la velocidad (el cociente de la velocidad de la propagación de onda en el alambre al c₀, de la velocidad de la luz en un vacío). Una antena se templa típicamente para una frecuencia específica, y es eficaz para una gama de frecuencias centradas generalmente en esa frecuencia resonante. Sin embargo, las otras características de la antena (especialmente patrón e impedancia de radiación) cambian con frecuencia, así que la frecuencia resonante de la antena pueden simplemente estar cercanas a la frecuencia de centro de estas otras características más importantes.

Las antenas se pueden hacer resonantes en frecuencias armónicas con las longitudes que son fracciones de la longitud de onda de la blanco. Algunos diseños de la antena tienen frecuencias resonantes múltiples, y algunos son relativamente eficaces sobre una gama muy amplia de frecuencias. El tipo lo más comúnmente posible sabido de antena ancha de la venda es el logarítmico o registra periódico, pero su aumento es generalmente mucho más bajo que el de una antena específica o más estrecha de la venda.

Aumento

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l aumento de la antena El aumento como parámetro mide la direccionalidad de una antena dada. Una antena con un aumento bajo emite la radiación con energía casi igual en todas las direcciones, mientras que una antena high-gain irradiará preferencial particularmente direcciones. Específicamente, el aumento, el aumento directivo o el aumento de la energía del de una antena se define como el cociente de la intensidad (energía por superficie de la unidad) irradiado por la antena en una dirección dada en una distancia arbitraria dividida por la intensidad irradiada en la misma distancia por una antena isotrópica hipotético.

El aumento de una antena es un fenómeno pasivo - la energía no es agregada por la antena, sino se redistribuye simplemente para proporcionar energía irradiada en cierta dirección que ser transmitido por una antena isotrópica. Si una antena tiene un mayor de un aumento en algunas direcciones, debe tener un menos de un aumento en otras direcciones puesto que la energía es conservada por la antena. Un diseñador de la antena debe considerar el uso para la antena al determinar el aumento. Las antenas High-gain tienen la ventaja de la calidad de señal de más alcance y mejor, pero se deben estar dirigido cuidadosamente en una dirección particular. Bajo-ganar las antenas tienen gama más corta, pero la orientación de la antena es inconsecuente. Por ejemplo, una antena de plato en una nave espacial es un dispositivo high-gain (debe ser acentuado en el planeta ser eficaz), mientras que es una antena típica de WiFi en un ordenador portátil bajo-gana (mientras la estación base esté dentro de gama, la antena puede estar en una cualquier orientación en espacio).

A veces, el dipolo de media-onda se toma como referencia en vez del radiador isotrópico. El aumento entonces se da en el dBd (decibelios del sobre ipole del d ): dBd del 0 del del
= 2.15 dBi

Ver la medida de la antena: Ganar para más información.

Patrón de radiación

Ver la medida de la antena: Patrón de radiación o patrón de radiación para más información.

Impedancia

Como una onda electromagnética viaja a través de las diversas partes del sistema de la antena ( de radio, línea de la alimentación, antena, espacio libre ) puede encontrar diferencias en la impedancia (E/H, V/I, etc). En cada interfaz, dependiendo del fósforo de la impedancia, alguna fracción de la energía de onda reflejará de nuevo a la fuente, formando una onda derecha en la línea de la alimentación. El cociente de la energía máxima a la energía mínima en la onda se puede medir y se llama el cociente de onda derecha ( SWR ). Un SWR del 1:1 es ideal.5:1 se considera ser marginal aceptable en usos de las energías bajas donde está más crítico el apagón, aunque un SWR de hasta 6: El 1 de mayo todavía sea usable con el equipo derecho. Las diferencias de reducción al mínimo de la impedancia en cada interfaz (el emparejar de impedancia ) reducirán SWR y maximizarán transferencia de la energía a través de cada parte del sistema de la antena.

La impedancia compleja de una antena se relaciona con la longitud eléctrica de la antena en la longitud de onda funcionando. La impedancia de una antena se puede emparejar a la línea y a la radio de la alimentación ajustando la impedancia de la línea de la alimentación, usar la línea de la alimentación como transformador de la impedancia. Más comunmente, la impedancia se ajusta en la carga (véase abajo) con un sintonizador, un Balun, un transformador que empareja de la antena, emparejando las redes integradas por los inductores y los condensadores o las secciones que emparejan tales como el fósforo gamma.

Eficacia

" " de la eficacia ; es el cociente de la energía irradiado realmente a la energía puesta en los terminales de la antena. Una carga simulada puede tener un SWR del 1:1 pero de una eficacia de 0, como absorbe toda la energía e irradia calor pero no energía del RF, demostrando que SWR solamente no es una medida eficaz de la eficacia de una antena. La radiación en una antena es causada por la resistencia de radiación que se puede medir solamente como parte de la resistencia total incluyendo resistencia de la pérdida. La resistencia de la pérdida da lugar generalmente a la generación de calor algo que la radiación, y reduce eficacia. Matemáticamente, la eficacia se calcula como resistencia de radiación dividida por resistencia total.

Anchura de banda

El " " de la anchura de banda ; de una antena está la gama de frecuencias sobre las cuales sea eficaz, centrado generalmente en la frecuencia resonante. La anchura de banda de una antena se puede aumentar en varias técnicas, incluyendo usar alambres más gruesos, substituyendo los alambres por las jaulas del para simular un alambre más grueso, afilando componentes de la antena (como adentro un cuerno de alimentación ), y combinando las antenas múltiples en una sola asamblea y permitiendo que la impedancia natural seleccione la antena correcta. Las pequeñas antenas son generalmente preferred para la conveniencia, pero hay un límite fundamental que relaciona anchura de banda, tamaño y eficacia.

Polarización

El " " de la polarización ; de una antena está la orientación del campo eléctrico (E-plano ) de la onda de radio con respecto a la superficie de tierra y es determinada por la estructura física de la antena y por su orientación. No tiene nada en común con términos de la direccionalidad de la antena: " horizontal", " vertical" y " circular". Así, una antena recta simple del alambre tendrá una polarización cuando está montada verticalmente, y una diversa polarización cuando está montada horizontalmente. " Filters" de la polarización de la onda electromagnética; son las estructuras que se pueden emplear para actuar directo en la onda electromagnética para filtrar hacia fuera energía de onda de una polarización indeseada y para pasar energía de onda de una polarización deseada.

De las reflexiones polarización del affecto generalmente. Para las ondas de radio el reflector más importante es la ionosfera - las señales que reflejan de ella tendrán su polarización cambiada imprevisible. Para las señales que son reflejadas por la ionosfera, la polarización no se puede confiar sobre. Para las comunicaciones de la visión para las cuales la polarización puede ser confiada sobre, puede diferenciar grande en calidad de señal para tener el transmisor y el receptor usar la misma polarización; muchos diez de la diferencia del DB están comúnmente - visto y éste es más que bastantes para diferenciar entre la comunicación razonable y un acoplamiento quebrado.

La polarización es en gran parte fiable de la construcción de la antena, pero especialmente en antenas direccionales, la polarización de lóbulos laterales puede ser absolutamente diferente de la del lóbulo principal de la propagación. Para las antenas de radio, la polarización corresponde a la orientación del elemento de la radiación en una antena. Una antena omnidireccional de WiFi vertical tendrá polarización vertical (el tipo más común). Una excepción es una clase de antenas alargadas de la guía de onda en las cuales colocó verticalmente las antenas se polaricen horizontalmente. Muchas antenas comerciales se marcan en cuanto a la polarización de sus señales emitidas.

La polarización es la suma de las orientaciones del E-plano proyectadas en un cierto plazo sobre un perpendicular plano imaginario a la dirección del movimiento de la onda de radio. En el caso más general, la polarización es elíptica (la proyección es oblonga), significando que la antena varía en un cierto plazo en la polarización de las ondas de radio que está emitiendo. Dos casos especiales son la polarización linear (la elipse se derrumba en una línea) y la polarización circular (en cuál varía la elipse máximo). En la polarización linear la antena obliga el campo eléctrico de la onda de radio emitida a una orientación particular. Dependiendo de la orientación del montaje de la antena, los casos lineares generalmente son polarización horizontal y vertical. En la polarización circular, la antena varía continuamente el campo eléctrico de la onda de radio con todos los valores posibles de su orientación con respecto a la superficie de tierra. Las polarizaciones circulares, como las elípticas, se clasifican como haber polarizado o izquierdo derecha polarizadas usar un " pulgar en la dirección del propagation" regla. Los investigadores ópticos utilizan la misma regla empírica, pero señalarla en la dirección del emisor, no en la dirección de la propagación, y así que está frente al uso de los ingenieros de radio.

En la práctica, sin importar terminología confusa, es importante que las antenas linear polarizadas estén emparejadas, a fin de la fuerza de señal recibida esté reducida grandemente. Tan horizontal debe ser utilizado con horizontal y vertical con vertical. Los matchings intermedios perderán una cierta fuerza de señal, pero tanto como una unión mal hecha completa. Los transmisores montaron en los vehículos con las antenas circular polarizadas motional grandes del uso de la libertad comúnmente de modo que nunca haya una unión mal hecha completa con las señales de otras fuentes. En el caso del radar, ésta es a menudo reflexiones de gotas de lluvia.

Transmisión y recepción

Todos los parámetros de la antena se expresan en términos de antena de la transmisión, pero son idénticamente aplicables a una antena de recepción, debido a la reciprocidad . La impedancia, sin embargo, no se aplica de una manera obvia; para la impedancia, la impedancia en la carga (donde se consume la energía) es la más crítica. Para una antena que transmite, ésta es la antena sí mismo. Para una antena de recepción, esto está en el receptor (de radio) algo que en la antena. La adaptación es hecha ajustando la longitud de una antena linear eléctricamente larga para alterar la resonancia eléctrica de la antena.

La adaptación de antena es hecha ajustando una inductancia o una capacitancia combinada con la antena activa (pero distinta y a parte de la antena activa). La inductancia o la capacitancia proporciona la reactancia que combina con la reactancia inherente de la antena activa para establecer una resonancia en un circuito incluyendo la antena activa. La resonancia establecida que está en una frecuencia con excepción de la frecuencia resonante eléctrica natural de la antena activa. El ajuste de la inductancia o de la capacitancia cambia esta resonancia.

Las antenas usadas para la transmisión tienen un grado de energía máximo, más allá de el cual la calefacción, formando arcos o chispeando puede ocurrir en los componentes, que pueden hacerlos ser dañado o ser destruido. El aumento de este grado de energía máximo requiere generalmente componentes más grandes y más pesados, que pueden requerir estructuras portantes más grandes y más pesadas. Esto es una preocupación solamente por antenas que transmiten, pues la energía recibida por una antena excede raramente la gama del microvatio.

Las antenas diseñadas específicamente para la recepción se pudieron optimizar para las capacidades del rechazamiento del ruido . Un " " del protector de la antena; está una estructura conductora o baja de la repugnancia (tal como un alambre, una placa o una rejilla) que se adapta para ser puesta en la vecindad de una antena para reducir, como por la disipación con una resistencia o por la conducción a la tierra, radiación electromágnetica, o eléctrico indeseada o los campos magnéticos, que se dirigen hacia la antena activa de una fuente externa o que emanen de la antena activa. Otros métodos a optimizado para el rechazamiento del ruido pueden ser hechos seleccionando una anchura de banda del estrecho para rechazar el ruido de otras frecuencias, o seleccionando un patrón de radiación específico para rechazar ruido de una dirección específica, o seleccionando una polarización diferente de la polarización del ruido, o seleccionando una antena que favorezca el campo eléctrico o magnético.

Por ejemplo, una antena que se utilizará para la recepción de frecuencias bajas (debajo de cerca de diez megaciclos ) será conforme al ruido artificial de los motores y a la otra maquinaria, y de fuentes naturales tales como relámpago. Con éxito el rechazo de estas formas de ruido es una característica importante de la antena. Una pequeña bobina del alambre con muchos da vuelta puede más rechazar ruido que una antena vertical. Sin embargo, la vertical irradiará en transmite mucho más con eficacia, donde no están una preocupación las señales extrañas.

Modelos básicos de la antena

Hay muchas variaciones de antenas. Debajo están algunos modelos básicos. Puede ser encontrado más en : Categoría: La antena de la radiofrecuencia mecanografía . ¡

el radiador isotrópico es una antena puramente teórica que irradia igualmente en todas las direcciones. Se considera ser un punto en espacio sin dimensiones y ningún Massachusetts. Esta antena no puede existir físicamente, sino es útil como modelo teórico para la comparación con el resto de las antenas. Los aumentos de la mayoría de las antenas se miden referente a un radiador isotrópico, y se clasifican en el dBi (decibelios con respecto a un radiador isotrópico).
La antena de dipolo es simplemente dos alambres señalados en direcciones opuestas arregló u horizontalmente o verticalmente, con el un extremo de cada alambre conectado con la radio y el otro extremo colgando libremente en espacio. Puesto que ésta es la antena práctica más simple, también se utiliza como modelo de referencia para otras antenas; el aumento con respecto a un dipolo se etiqueta como dBd. Generalmente, el dipolo se considera ser el omnidireccional en el perpendicular del plano al eje de la antena, pero tiene profundo anula en las direcciones del eje. Las variaciones del dipolo incluyen el dipolo doblado, la antena de media-onda, la antena del plano de tierra, el azote, y el J-poste .
La antena del yagi-Uda es una variación direccional del dipolo con los elementos parásitos agregados con la funcionalidad similar a agregar un reflector y las lentes (directores) para enfocar una bombilla del filamento.
La antena al azar del alambre es simplemente un alambre muy largo (de mayor de una longitud de onda) con un extremo conectado con la radio y el otro en el espacio libre, dispuesto de cualquier manera más conveniente para el espacio disponible. El plegamiento reducirá eficacia y hará análisis teórico extremadamente difícil. (La longitud agregada ayuda más que el plegamiento lastima típicamente.) Típicamente, una antena al azar del alambre también requerirá un sintonizador de la antena, como puede ser que tenga una impedancia al azar que varía nonlinearly con frecuencia.
Se utiliza el cuerno donde está necesario el alto aumento, la longitud de onda es corto (la microonda ) y el espacio no es una edición. Los cuernos pueden ser venda de banda estrecha o ancha, dependiendo de su forma. Un cuerno se puede construir para cualquier frecuencia, pero los cuernos para frecuencias más bajas son típicamente imprácticos.