Параметры антены

Следующие параметры антенн являются важными: резонансная частота, входное сопротивление, диаграмма направленности, усиление, поляризация.

Волновое сопротивление антенны должно быть равно волновому сопротивлению питающего кабеля, а также выходному сопротивлению передатчика. Если сопротивление не согласовано на каком-либо участке, мощность на нем будет теряться тем больше, чем больше рассогласование. Как правило, в радиочастотной технике величина волнового сопротивления на всех участках равна 50 или 75 Ом.

Диаграмма направленности показывает интенсивность излучения антенны в различных направлениях в пространстве. Чем более неравномерная диаграмма, тем больше выражено направленное действие антенны. Направленное действие проявляется не только в режиме излучения, но и в режиме приема. Поэтому использование направленных антенн выгодно вдвойне - они концентрируют всю мощность в одном направлении, к тому же не создают помех в других направлениях; кроме того, прием полезного сигнала с нужного направления усиливается, а помехи с других направлений ослабляются.

Усиление, как правило, связано с шириной диаграммы направленности как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Чем уже диаграмма, т.е. чем уже сектор пространства, в который производится основное излучение, тем больше коэффициент усиления антенны.

В радиотехнике существует понятие изотропного излучателя. Это физическая абстракция, представляющая собой антенну, которая излучает равномерно во всех направлениях. Усиление реальных антенн оценивается относительно изотропного излучателя - во сколько раз сигнал в направлении основного лепестка диаграммы направленности мощнее сигнала изотропного излучателя. Сравнение производится в логарифмической шкале и измеряется в децибелах (шкала dBi, где i - символ изотропного излучателя).

Наряду с этой, существует и шкала сравнения с полуволновым диполем. Диполь (или вибратор Герца) имеет торообразную пространственную диаграмму направленности и обладает усилением 2,15 dBi. При определении усиления реальных антенн по отношению к полуволновому диполю используется единица dBd, где d символизирует шкалу диполя.

Таким образом, 2,14dBi=0 dBd.

При выборе антенны важно помнить о различии в 2,14 dB этих двух шкал. Иногда производители не указывают символы i и d, что приводит к путанице и неправильному выбору антенны.

Поляризация - свойство электромагнитной волны, определяющее, в какой плоскости происходит колебание вектора напряженности электрического поля при распространении волны. Горизонтально расположенные антенны излучают и принимают волны горизонтальной поляризации, вертикально расположенные - вертикальной поляризации. Если волна и антенна цена имеют разную поляризацию, ослабление такой принимаемой радиоволны в антенне может достигать 60 dB (в 1000 раз). Это можно использовать в условиях наличия помех. Если помеха имеет горизонтальную поляризацию, следует расположить антенны (с обеих сторон радиоканала) вертикально, и подавить таким образом мешающий сигнал.

Электромагнитная волна изменяет свою поляризацию при отражении от препятствий или поверхности Земли. При множественных отражениях волна приобретает круговую поляризацию. Поэтому вышесказанное имеет существенное значение только на открытой местности в пределах прямой оптической видимости.