Журнал электротехники и электронных технологий

Антенна и распространение

Антенна или антенна — это электрическое устройство, которое преобразует электрическую энергию в радиоволны и наоборот. Обычно он используется с радиопередатчиком или радиоприемником. При передаче радиопередатчик подает электрический ток, колеблющийся на радиочастоте (т.е. высокочастотный переменный ток (AC)) на клеммы антенны, а антенна излучает энергию тока в виде электромагнитных волн (радиоволн). При приеме антенна перехватывает часть мощности электромагнитной волны, чтобы создать на ее клеммах небольшое напряжение, которое подается на приемник для усиления. Антенны являются важными компонентами всего оборудования, использующего радиосвязь. Они используются в таких системах, как радиовещание, телевещание, двусторонняя радиосвязь, приемниках связи, радарах, сотовых телефонах и спутниковой связи, а также в других устройствах, таких как устройства открывания гаражных ворот, беспроводные микрофоны, устройства с поддержкой Bluetooth, беспроводные устройства. компьютерные сети, радионяни и RFID-метки на товарах. Антенны могут быть предназначены для передачи и приема радиоволн одинаково во всех горизонтальных направлениях (всенаправленные антенны) или предпочтительно в определенном направлении (направленные антенны или антенны с высоким коэффициентом усиления). В последнем случае антенна может также включать в себя дополнительные элементы или поверхности, не имеющие электрического соединения с передатчиком или приемником, например паразитные элементы, параболические отражатели или рупоры, которые служат для направления радиоволн в луч или другую желаемую диаграмму направленности. Распространение радио – это поведение радиоволн при их передаче или распространении из одной точки Земли в другую или в различные части атмосферы. Радиоволны, как форма электромагнитного излучения, подобно световым волнам, подвержены явлениям отражения, преломления, дифракции, поглощения, поляризации и рассеяния. Радиоволны разных частот распространяются по-разному. На чрезвычайно низких частотах (ELF) и очень низких частотах длина волны намного больше, чем расстояние между поверхностью Земли и слоем D ионосферы, поэтому электромагнитные волны могут распространяться в этой области как волновод. Действительно, для частот ниже 20 кГц волна распространяется как одна волноводная мода с горизонтальным магнитным полем и вертикальным электрическим полем. Взаимодействие радиоволн с ионизированными областями атмосферы делает распространение радиоволн более сложным для прогнозирования и анализа, чем в свободном космосе. Распространение ионосферного радиосигнала тесно связано с космической погодой. Внезапное ионосферное возмущение или коротковолновое затухание наблюдается, когда рентгеновские лучи, связанные с солнечной вспышкой, ионизуют D-область ионосферы. Повышенная ионизация в этой области увеличивает поглощение проходящих через нее радиосигналов. Во время самых сильных солнечных рентгеновских вспышек может произойти полное поглощение практически всех ионосферно распространяющихся радиосигналов в освещенном полушарии Солнца.Эти солнечные вспышки могут нарушить распространение ВЧ-радиосигналов и повлиять на точность GPS. Классификация, содержащая Микроволны, Радиореле СВЧ, Волновод.