Obr. 5. Princíp antény
Správy sa šíria v priestore pomocou elektromagnetických vĺn z vysielača ku prijímaču. Aby mohlo nastať šírenie elektromagnetických vĺn je potrebné, aby v priestore bolo také miesto, kde sa mení hustota elektrického prúdu. Takéto miesto sa nazýva žiarič elektromagnetického poľa alebo anténa. Anténu predstavuje vodič, v ktorom sa elektrický prúd s časom mení. Aj keď anténa predstavuje navonok vodič pripojený ku zdroju striedavého prúdu len jedným koncom, ide v skutočnosti o rezonančný obvod. Ten je tvorený indukčnosťou samotného vodiča a kapacitou tohto vodiča k okoliu, vzhľadom k zemi, k ostatným okolitým vodičom atď., ako je to znázornené na obr. 5.
Pre jednoduchosť si predstavme sériový rezonančný obvod zložený z cievky L a kondenzátora C realizovaný na vodivej podložke (obr. 5.a). Ak dosky kondenzátora C od seba vzdialime, siločiary elektrického poľa sa budú šíriť medzi doskami kondenzátora prostredím (obr. 5.b, 5.c). Na obr. 5.c sme jednu dosku kondenzátora stotožnili s vodivou podložkou. Podobne, keďže anténa je rovný vodič a nie vinutá cievka, siločiary magnetického poľa sa šíria od vodiča preč do okolitého prostredia (obr. 5.d).
Anténa je teda také usporiadanie vodičov, ktoré sú schopné premieňať energiu vysokofrekvenčného prúdu na energiu voľného elektromagnetického poľa a naopak.
Ak je anténa realizovaná ako vodič o dĺžke la, šíri sa ňou striedavý elektrický prúd konečnou rýchlosťou v a na koniec vodiča dôjde za čas :
[s ; m,
m.s-1] Ak tento vodič nie je na konci zaťažený určitou impedanciou (vodič naprázdno), vznikne na ňom stojaté vlnenie, ktoré má na vodiči prúdový uzol a napäťovú kmitňu. Vzdialenosť dvoch uzlov (kmitní) je l /2. Situácia je znázornená na nasledujúcom obr. 6.
Rozdelenie antén a ich hlavné vlastnosti
| Antény delíme podľa rôznych hľadísk. Delenie úzko súvisí s ich použitím, my si spomenieme len tie najbežnejšie delenia : | |||
| - | podľa smeru premeny vysokofrekvenčnej energie na antény vysielacie a prijímacie | ||
| - | podľa kmitočtového rozsahu - dlhovlnné, strednovlnné, krátkovlnné, antény pre veľmi krátke vlny a pod. | ||
| - | podľa rozloženia vf napätia (a prúdu) na antény so stojatou vlnou (rezonančné antény) a antény s postupujúcou vlnou (nerezonančné) | ||
| - | podľa smeru vyžarovania alebo najväčšej citlivosti na antény všesmerové a antény so smerovými účinkami | ||
| - | podľa oboru použitia na antény rozhlasové, televízne, lietadlové, zameriavacie atď. | ||
| - | podľa šírky pásma, v ktorom je anténa schopná pracovať, na antény širokopásmové a úzkopásmové | ||
| - | podľa počtu prvkov na jednoduché (jednoprvkové) a zložené (viacprvkové) | ||
| Medzi hlavné vlastnosti antén patrí : | |||
| - |
vstupná impedancia Z a jej závislosť na frekvencii. Jej veľkosť je dôležitá pri prispôsobovaní antény k napájaciemu vedeniu. Účinný prenos vf energie nastane vtedy, keď vstupná impedancia má charakter čisto činného odporu. Vo všeobecnosti, ako frekvenčne závislý parameter, má reálnu aj imaginárnu zložku, teda : | ||
| Z = Ra + j.Xa | |||
| - |
zisk antény G je definovaný ako pomer intenzity vysielaného elektromagnetického poľa v určenom mieste k intenzite poľa všesmerového (izotropného) ideálneho žiariča pri rovnakom dodávanom výkone | ||
| - |
účinnosť antény h je pomer výkonu, ktorý anténa skutočne vyžiari, k výkonu, ktorý sa do antény privádza (pri vysielacej anténe) alebo ako pomer zachytenej energie elektromagnetického poľa ku skutočne dodanej energii na vstup prijímača (pri prijímacej anténe) | ||
| - |
smerovosť F , t.j. pomerné rozloženie vf energie do rôznych smerov alebo pomerné rozloženie citlivosti antény k vf energii prichádzajúcej na anténu z rôznych smerov. Smerovosť sa udáva vo forme tzv. vyžarovacích diagramov horizontálnych a vertikálnych, čo je graf závislosti intenzity elektromagnetického poľa vysielaného anténou na smere vysielania v rovine horizontálnej a vertikálnej | ||
| - |
efektívna plocha antény A je účinná plocha, ktorou je anténa schopná zachytiť energiu prichádzajúceho elektromagnetického poľa a premeniť ju na vysokofrekvenčný signál dodaný na vstup prijímača | ||
Všetky tieto vlastnosti úzko súvisia s konštrukciou antény (či ide o jednoprvkovú alebo viacprvkovú anténu) a majú pre danú anténu rovnakú veľkosť nezávisle na tom, či ju používame ako prijímaciu alebo vysielaciu. Anténa je teda obojsmerný menič energie, ktorej vlastnosti sú nezávislé na smere premeny.
 |
Vlastnosti elektromagnetického poľa | Typy antén |  |