Антена

Антена (|antenna, јадрен крст) – активен или пасивен електромагнетен уред или дел кој во склоп со некои електронски уреди (на пример, радио или радарски радиопредаватели и приемници) ја претвора електромагнетната енергија, поврзана преку водови или брановоди, во просторен електромагнетен бран и обратно. Истото ефикасно се постигнува во одредено честотно подрачје за кое е наменета антената, па согласно тоа антените може да се поделат на „резонантни“ или „теснопојасни“ и „апериодни“ или „широкопојасни“. Обликот и изведбата на антената зависи од енергијата со која се побудува, а особено од брановата должина за која е проектирана. Предавателната антена го претвора еднодимензионалниот бран од преносната структура (коаксијален кабел или брановод) во тридимензионален просторен бран, насочувајќи ја притоа енергијата во саканата насока. Приемната антена ја прима електромагнетната енергија зависно од јачината на електричното поле кое доаѓа до антената.
1 Антенски параметри
*поларизација – ја опипува кривата на електричното поле кое го зрачи, односно прима, антената. Антената не може да прима ортогонална поларизација. При истоветна поларизација на бранот и приемната антена се постигнува максимален пренос на енергија.
*Дијаграм на зрачење – ја опишува распределбата на густината на моќ на na површината на сфера (во далечна зона), односно насоките на главните и секундарните лиски.
*Агол на насоченост – аголот околу главниот правец на зрачење во кој зрачената моќ не паѓа под половина од моќта на зрачење во главниот правец.
*Ширина на снопот – агол кој ја омеѓува главната лиска (агол меѓу првите нулти точки во дијаграмот на зрачење).
*Насоченост – опишува колкава е количината на енергија насочена во некој агол во правец на најсилното зрачење во однос на сите останати правци.
*Добивка – кажува колку повеќе снага треба да се иззрачи од изотропен радијатор за да се постигне еднаква густина на снага на иста оддалеченост како кај посматраната антена.
*Потиснување на секундарните лиски – однос на јачината на полето во насока на максималното зрачење и јачината на полето во правец на максимумот на најголемата секундарна лиска.
* Импеданса – однос на напонот и струјата на приклучниците на антената. Ако антената се наоѓа во слободен простор далеку од блиски објекти, се работи за сопствена импеданса на антената.
2 Видови антени
''Пасивните антени'' се направени од реципрочни елементи и можат да се користат и како и приемни и како предавателни. Активните антени (''паметни'', адаптивни антени) содржат електронски елементи кои им овозможуваат да го менуваат дијаграмот на зрачење, насоката на снопот, итн. ''Линеарните антени'' најчесто се жични, со занемарлив пресек, па се посматраат како еднодимензионални. Се користат во пониското честотно подрачје (грубо, под GHz). ''Површинските антени'' зрачат со својата површина, се посматраат како дводимензионални и се користат во микробрановото честотно подрачје (грубо, над 1 GHz). Теснопојасните антени се резонантни, со мала ширина на честотното подрачје кое го покриваат (до 10% од честотенот носител). Широкопојасните антени покриваат широко честотно подрачје, па затоа најчесто се користат како приемни.
2.1 Долгобранови предавателни антени
Долгобрановите предавателни антени се системи од водорамни спроводници, изолирано поставени на столбови. Историскиот развој на радиотехниката течел од долги кон пократки бранови должини. Среднобрановите антени се изолирани спроводници или вертикални решеткасти столбови. Долгобрановите и среднобрановите антени зрачат површински и просторен бран, што во оддалечените подрачја предизвикува губење на прием (наречено ''фединг'', (спрема |fading), бидејќи просторниот бран после рефлексија од јоносферата, доаѓајќи во противфаза, се поништува со површинскиот бран. Затоа антените со минимално зрачење на просторниот бран се наречени ''антифединг антени''.
2.2 Краткобранови антени
Краткобрановите антени главно зрачат само просторен бран и служат за предавање во одредена насока и за одредено подрачје (на пример, за меѓуконтинентални комуникации). За таа цел се користат ''насочени антени''. Нивното делување се темели на употреба на активниот зрачен елемент и неколку пасивни делови со кои зрачењето во саканата насока се собира, а во несаканата се поништува. Таквите системи се составени од низа на вертикални антени, тоа се ''ромпски антени'' или ''диполни антени'' со рефлектор.
2.3 Електричен дипол
Електричен дипол е антена составена од два линеарни спроводници поставени спротивно, со напојување во средината.
2.4 Ултракраткобранови антени
Ултракраткобрановите антени, со кои се предаваат електромагнетни бранови за пренос на телевизиски програми и честотно модулирани тонски програми (УКБ), во поголем број се со водорамно насочување, бидејќи дометот на електромагнетните бранови со тие бранови должини е само нешто поголем од оптичката видливост, па емитувањето во широк вертикален агол нема смисла. Тие се или вертикални низи вкрстени диполи за водорамно кружно емитување или диполи со рефлектори, исто така во вертикална низа, со можност за давање предност на поедини водорамни насоки. Може да се применат и ''магнетни диполи'' и ''хеликоидни антени''. Приемните антени главно се свиени диполи со рефлектор и неколку директори (''Јаги-Удинови антени''). Рефлекторите и директорите се пасивни спроводници побудени од зрачењето од диполот, кој во таа смисла е активен дел, т.е. дел кој се побудува со енергијата од предавателот кога антената служи за емитување.
2.5 Микробранови антени
Микробрановите антени, кои главно се за сантиметарските и пократките бранови, многу често се отворени антени. Тоа се, на пример, отворен крај на брановод, ''конусни антени'' и ''антени со процепи''. За подобро насочување на зрачењето на таквите антени, а и на други, им се додава рефлектор (''рефлекторски антени''). Рефлекторот се изработува од лим или метална мрежа, со рамен, аголен или параболичен облик (како исечок од параболоид или параболичен цилиндар). Таквите антени во прв ред се применуваат во телекомуникациските системи за насочени врски. Радарите имаат ротирачки рефлекторски антени. Антените за сателитски комуникации, обично во честотно подрачје од 3,4 до 4,2 GHz и од 10,7 до 12,7 GHz, главно се со параболични рефлектори, на кои во жариште (оптика)жариштето им се наоѓа антенското зрачно тело – зрачило, т.н. илуминатор. Предавателните антени од овој вид многу добро го насочуваат емитираниот микробранов сноп. Во приемните антени, примениот сноп се собира во жариштето, во кое се наоѓа зрачило кое служи како приемен елемент. Од него со брановод се води бранот во нискошумен претворувач, кој го засилува и пренесува во пониско честотно подрачје, и понатаму во приемникот. Пречниците на параболичните рефлектори или антени зависат од намената, а можат да бидат од 0,3 метра до 30 метра.
2.6 Рамни антени
Во поново време се применуваат и нископрофилни ''рамни антени'', кои се произведуваат со нанесување на метал на тенки пластични, керамички или поспроводни подлоги. Истите имаат многу мала маса, обем и висина. Особено се погодни за примена во подвижните комуникации, бидејќи многу едноставно се вклопуваат во покривката на воздухопловите, другите летала, моторни возила и слично, а притоа не ја смалуваат аеродинамичноста. Освен тоа, погодни се за сериско производство со вообичаена фотолитографска постапка за печатени водови.
2.7 Активни антени
Во подвижните комуникации и радарските системи се користат таканаречни предавателни и приемни ''активни антени'' кои, со додавање на електронски склопови за управување, можат автоматски да ја менуваат поларизацијата и насоката на главното зрачење, а да го потиснуваат зрачењето од насоката на пречките. Тоа на радиокомуникациските системи им дава голема приспособливост (флексибилност) и овозможува повеќекратно искористување на честотниот спектар и смалување на израчената моќ.
3 Отворен електричен осцилирачки круг
Кај затворениот осцилирачки круг скоро целата енергија е собрана во диелектрикот на кондензаторот, а магнетната во намотката. Ако плочите на кондензаторот се оддалечуваат една од друга, електричните силови линии ќе се продолжуваат и растураат. Кога плочите сосема ќе се оддалечат, а намотката се растегне, затворениот осцилирачки круг ќе добие облик на електричен спроводник со плочите на кондензаторите на краевите. Таквиот испружен спроводни се вика отворен осцилирачки круг.
Тој не мора на краевите да има плочи на кондензатор, туку капацитивноста и индуктивноста се распоредени долж самиот спроводник, а во средината се напојува од некој извор на висока честота, на пример преку индуктор и искриште. Долната жица може дури и да се испушти и замени со добро спроводна земја. Во тој случај може да се утврди електрично поле и на поголеми далечини од осцилаторниот круг, па се вели дека доаѓа до емисија на електромагнетна енергија. Ваквата жица, поставена вертикално, се вика антена.
4 Антената како мотив во популарната култура
* „Антена“ — песна на српската група Дарквуд даб (''Darkwood Dub'') од 1996 година.