Антенна — устройство для излучения и приёма радиоволн^[1]. Уже в 1888 году Генрих Герц использовал в своих экспериментах дипольную антенну (вибратор Герца).^[2]

Антенна является конвертером электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот.

Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения антенны.

Антенны могут изготавливаться из проводящих, или диэлектрических материалов. Излучающие структуры могут быть изготовлены путём напыления проводящих материалов на диэлектрические подложки.

В РЭС нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка металлического провода, комбинаций из таких отрезков, металлических рупоров, отражающих зеркал различной конфигурации, диэлектрических волноводов и волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы, различающиеся диапазоном длин волн, поляризацией, управлением и способом обработки сигнала.

Отдельным классом антенн следует выделить антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из видов таких устройств являются антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой, применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала.

Характеристики антенны

Характеристики пассивных линейных антенн, как взаимных устройств, могут быть обобщены для режимов передачи и приема. В обоих режимах такие антенны характеризуется направленными, поляризационными, фазовыми характеристиками и входным импедансом. К основным электрическим характеристикам и параметрам, описывающим эти свойства, относятся:

• полоса пропускания
• поляризация
• входной импеданс и коэффициент стоячей волны (КСВ)
• диаграмма направленности (ДН)
• коэффициент направленного действия (КНД)
• эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)
• коэффициент усиления антенны (КУ)
• фазовая диаграмма антенны (ФД)
• коэффициент полезного действия антенны (КПД)
• шумовая температура антенны (Т_А)
• уровень боковых лепестков антенны (УБЛ)

К основным механическим характеристикам и параметрам антенн относятся:

• вес антенн
• ветровые нагрузки
• материал изготовления
• размеры антенн

Основные типы антенн

• Вибраторная антенна
  • Симметричный вибратор (Диполь)
  • Несимметричный вибратор^[3]
    • Антенна Ground Plane
    • Укороченная штыревая антенна
    • Колинеарная антенна
    • "Коаксиальная" антенна
    • J-образная антенна
    • Антенна зенитного излучения
    • Вертикальная антенна верхнего питания
  • Петлевой вибратор ("Петлевой вибратор Пистолькорса")
  • Широкополосный "Диполь Надененко"
  • Шунтовой вибратор
  • Турникетная антенна
  • Антенна СГ
• Антенна на принципе электродинамического подобия
  • Дискоконусная антенна
  • Излучатель типа "бабочка"
• Щелевая антенна
  • Волноводно-щелевая антенна
  • Щелевой вибратор
• Апертурная антенна
  • Рупорная антенна
  • Зеркальная антенна
  • Рупорно-параболические антенны
    • Спутниковые антенны
    • Прямофокусная зеркальная антенна
    • Офсетная зеркальная антенна^[4]
    • Антенна Кассегрена
    • Антенна Грегори
    • Зеркальная антенна с косекансной диаграммой направленности
    • Антенна с синтезированной апертурой^[5].
  • Линзовая антенна
• Антенна бегущей волны
  • Директорная антенна
    • Волновой канал
  • Диэлектрическая антенна
    • Диэлектрическая стержневая антенна
  • Спиральная антенна^[6]
  • Импедансные антенны
  • Антенна вытекающей волны
  • Антенна Бевереджа
  • V-образная антенна
  • Ромбическая антенна
  • Антенна БС
• Логопериодическая антенна (Логарифмическая периодическая антенна)
• Фазированная антенная решётка
  • Пассивные ФАР
  • Активные ФАР - с нелинейными преобразованиями сигнала в полотне решётки^[7]
    • Цифровая антенная решётка - активная ФАР с применением алгоритмов цифровой обработки сигнала непосредственно в полотне
• Антенны диапазона СВЧ
  • Микрополосковая антенна^[8][9][10]
  • Патч-антенны
  • Сингулярная антенна^[11]
• Сверхширокополосная антенна
  • Т-рупор
  • Антенна Вивальди
• Конденсаторные антенны (антенны с линейными размерами l << λ)
  • CFA-антенна
  • EH-антенна
• Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками)
  • Ртутная антенна
• Концептуальные антенны
  • Гравитационная антенна

Примеры выдающихся конструкций

• Антенна АДУ-1000
• Антенна РТ-70
• Антенна загоризонтной РЛС "Дуга"
• Антенна станции зондирования ионосферы HAARP
• Антенна радиообсерватории Аресибо

Средства защиты от внешних воздействий

• Радом
• Краска
• Противообледенительные системы
• Защита от птиц

Интересные сведения

• Параметры пассивных антенн в линейных негиротропных средах не зависят от того, работает ли антенна на прием или на передачу.
• Размеры антенн с синтезированной апертурой могут быть в десятки и сотни километров.
• В компактных широкополосных (многополосных) мобильных устройствах, одновременно-принимающих сигналы на многих частотах, применяют фрактальные антенны (en:Fractal antenna).

Литература

• Пистолькорс А. А. Антенны. — М.:Связьиздат, 1947. — 478 с.
• Белоцерковский Г. Б. Основы радиотехники и антенны. — М.: Советское радио, 1969. — 432 с.
• Антенны и устройства СВЧ /Под ред. Д. И. Воскресенского. — М.: Радио и связь, 1981. — 432 с.
• Бова Н. Т., Резников Г. Б. Антенны и устройства СВЧ. — Киев: Вища школа, 1982. — 272 с.
• Должиков В. В., Цыбаев Б. Г. Активные передающие антенны. — М.: Радио и связь, 1984. — 144 с.
• Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 1965. — 399 с.
• Коротковолновые антенны /Под ред. Айзенберга. — М.: Радио и связь, 1985. — 536 с.
• Ротхаммель К. Антенны /перевод с немецкого — СПб: Издательство «Бояныч», 1998. — 656 с.
• Г. А. Ерохин, О. В. Чернов, Н. Д. Козырев, В. Д. Кочержевский Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 496 с.
• Проектирование фазированных антенных решёток /Под ред. Д. И. Воскресенского. М.: Радиотехника, 2003. — 631 с.

См. также

• Антенна-банка

Примечания