5.5. Антени

Антена - це пристрій, призначений для випромінювання і прийому електромагнітних хвиль. Антена перетворює енергію електромагнітних коливань в енергію електромагнітних хвиль або навпаки.

Найпростішою є дипольна антена, що являє собою два відрізки проводів, загальною довжиною — (півхвильовий диполь) (Рис.5.8.а). У такій системі

виникає стояча хвиля   напруги. При переході змінної напруги через нуль

(рис.5.8.б) лінії напруженості поля Е закінчуються не на антені, а замикаються в просторі. Таким чином, у просторі виникає змінне в часі електричне поле, що

є причиною виникнення змінного магнітного поля Н, зміна якого в свою чергу спричиняє виникнення змінного електричного поля.

Так виникає в просторі електромагнітна хвиля. На відстані г >> 1

структура поля має вигляд хвилі, в якій вектори Е таН взаємно перпендикулярні і в свою чергу перпендикулярні напрямку розповсюдження

(рис.5.9.). Залежність напруженості поляЕ антени від напрямку в просторі описується за допомогою азимутального - р, і зенітного кута и в сферичній системі координат г, р, и і носить назву діаграми напрямленості Е (р,и).

 

Діаграма напрямленості дипольної антени являє собою об'ємну фігуру, що нагадує собою тороїд. Поперечний переріз цієї фігури в площині, що проходить через вісь диполя має вигляд (рис.5.10.)

Для випромінювання мікрохвиль при електромагнітних вимірюваннях відстаней використовують напрямлені антени. Найчастіше застосовують параболічні антени. В таких антенах промені, що випромінюються диполем, фокусуються за допомогою дзеркала параболічної форми (рис. 5.11.). При цьому диполь розміщується в фокусі параболічного дзеркала.

Важливою характеристикою діаграми напрямленості є ширина на половинному рівні А р - кут між напрямами, при яких інтенсивність випромінювання складає 1/2 від максимального значення.

При збільшенні відношення діаметра антени 2В до довжини хвилі 1, головний пелюсток антени звужується. Оскільки розміри антени в переносних приборах обмежені, то ширина головного пелюстка не може складати менше 2 - 10°.