1

Antena - element systemu radiokomunikacyjnego służ. do
transform. niosącej informację energii elektromagn. z
postaci przewodzonej na promieniowaną (nadawcza), lub
promieniowanej na przewodzoną (odbiorcza)
Parametry anten:
•Charakteryst. promieniow. (wiązka główna, listki boczne)
•Kierunkowośd

•Zysk energetyczny

•Impedancja wejściowa

•Szerokośd pasma pracy

•Powierzchnia skuteczna

•Polaryzacja

Zysk anteny – określa właściwości kierunkowe anteny z
uwzględnieniem jej sprawności.
G = (maks. natęż. pola elektr. wytw. przez antenę / maks.
nat. pol. el. wytwarz. przez wzorc. ant. o tej samej mocy)

2

Kierunkowośd anteny – stos. maks. gęstości promieniow.
do śred. gęstości promieniowania.
Wysokośd zastępcza anteny – wys. efektywna zawieszenia
ant. nad. – wyznacz. od śred. poz. gruntu w odl. 3 – 15km
Zasada wzajemności - parametry anteny nadawczej są jak
ant. odbiorczej.
Czułośd odbiornika - zdolnośd do odbioru możliwie słab.
sygn. o częst., na którą jest nastrojony. Im mniejszy jest
poziom sygn. na wejściu odb. wystarczającego do otrzym.
normal. i niezniekształc. mocy na wyj. tym odb. jest czulsz
Podziału widma częst. radio.
• dekadowy – nie uwzgl. fizyki i własn. fal radiowych
Fale mariametrowe VLF, kilom. LF, hektom. MF, dekam.
HF, metrowe VHF, decym. UHF, centym. SHF, milim. EHF
• tradycyjny – uwzględnia specyfikę fal radiowych.
Fale *bardzo długie (VLF; >20km; <100kHz), *długie (VLF,
LF; 30 – 3km; 15 – 100kHz), *średnie (LF, MF; 3 – 0,2km;
0,1 – 1,5 MHz), *pośrednie (MF; 0,2 – 0,1km; 1,5 –
3MHz), *krótkie (HF; 100 – 10m; 3 – 30 MHz),
*ultrakrótkie (VHF; 10 – 1m; 30 – 300MHz),
*mikrofale (UHF, SHF, EHF; <1m; >300MHz)
Model łącza radiowego
źródło inf. => nadajnik (f) =(Pn)=> fider (An) =>
antena

nadawcza

(Gn)

=>

tor

radiowy(L)

=>

antena odbiorcza (Go) => fider (Ao) =(Po)=> odbiornik
(F – wsp. szumu; Bo – szer. pasma) => ujście inf.
Tłumiennośd międzyantenowa - straty z powodu
rozprasz. energii fal rad. w przestrzeni oraz pochłaniania
przez ośr. propagacji; dot. przestrzeni pomiędzy
hipotetycznymi antenami izotropowymi
Sposoby rozchodzenia się fal:
•f. przyziemna:
- f. powierzchniowa – promieniow. przez antenę nad.,
umieszczoną na pow. Ziemi, rozchodzi się wzdłuż.
- f. przestrzenna (f. bezpośrednia, f. odbita) -
anteny ponad pow. Ziemi.
•f. jonosferyczna

•f. troposferyczna

Sposoby propagacji fal:
•f. bezpośrednia

•f. odbita

•f. ugięta (refrakcja, dyfrakcja)
•f. powierzchn.

•f. rozproszona

Fala płaska - fala, której powierzchnie o jednakowej fazie
tworzą równoległe do siebie linie proste, gdy fala
rozchodzi się po powierzchni lub płaszczyzny, gdy
rozchodzi się w przestrzeni.
Polaryzacja fal radiowych - zależy od amplitudy i różnicy
faz obu składowych pola elektr.
•P. kołowa – wypadk. amp. natęż. pola jest stała a wektor
E obraca się wokół kierunku propacji
•P. liniowa – szczególny przyp. polaryzacji eliptycznej,
występuje gdy fazy obu skład. natęż. są sobie równe
Propagacja fal radiowych
•załamywanie (refrakcja) – zmiany przenikal. elektr. w f(h)
•rozpraszania – fluktuacja przenikalności elektr.
•tłumienia – fale < 10cm

Amplituda składowej poziomej pola elektr. fali pow. -
maleje ze wzrostem konduktywności gleby i długości fali.
Równanie swobodnej przestrzeni:

𝑃

0

=

𝑃

𝑛

∙ 𝐺

𝑛

∙ 𝜆

2

∙ 𝐺

𝑜

(4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑑)

2

•żeby 4 x zasięg => moc razy 16 (10*log16 = 12[dB])
•odległośd pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem vs.
poziom mocy odb. sygnału => 𝑃

𝑜

~

1

𝑑2

Propagacja fali przestrzennej

𝑃

𝑜

= 𝑃

𝑛

∙ 𝐺

𝑛

∙ 𝐺

𝑜

ℎ𝑜∙ℎ𝑛

𝑑2

2

•zasięg *2 => moc razy 16.
Impedancja falowa swobod. przestrzeni - stos. ampli.
pola elektr. do amplitudy pola mag. jest stały i równy

impedancji fal. swobod. przestrz. Z

o

.

𝐸𝑜
𝐻𝑜

= 𝑍

𝑜

=

𝜇𝑜
𝜀𝑜

≈

120 ∙ 𝜋 = 377[Ω]

]

EIRP 𝐸𝐼𝑅𝑃 = 𝑃

𝑛

∙ 𝐺

𝑛

Zastępcza moc prom. izotrop. P

pr

(EIRP) zależy od mocy

doprowadzonej do zacisk. ant. nad. oraz od zysku energ.
ERP vs. EIRP

𝐸𝑅𝑃 𝑊 =

𝐸𝐼𝑅𝑃[𝑊]

1,64

= 𝐸𝐼𝑅𝑃 𝑑𝐵𝑊 − 2,15[𝑑𝐵]

Natężenie pola, fazy i kieruneku fali EM w msc odbioru:
• nałożenia fal , które docierają do odb. różnymi drog.;
• zależy od ampl., polaryzacji i faz składowych fal EM;
• może podlegad dużym zmianom
Zanik - znaczne obniżenie poz. syg. w stos. do wart. śr;
powoduje zmiennośd natężenia fali
Wsp. osłabienia - określa zmniejszenie natęż. pola fali
rozchodz. się w rzecz. ośr. w stos. do natęż. pola w
swobod. przestrz.
Dlaczego rozkład stref Fresnela - aby sprawdzid czy na
drodze propagacji nie znajduje się jakiś obiekt. Jeżeli jest
przeszkoda, to poważnie wpływa na spos. propagacji.
Wielkośd stref Fresnela zależy: od częstotliwości (im
większa tym strefa smuklejsza), od mocy propagowanej

energii; promieo n-tej strefy 𝑅

𝑛

=

𝑛∙𝜆∙𝑟0

2

Kąt Brewstera - dla polaryzacji pionowej.
Troposfera - dolna warstwę atm. bezpośrednio nad pow.
ziemi ( 8 – 10km biegun; 10 – 12 śr. szer; 16 – 18 równik)
Troposfera standardowa – Trop. hipotetyczna o własn.
odpowiad. przeciętnemu stan. realalnej troposfery
Wys: 11km; na ziemi: p=1013, T=15st C, wilg. wzgl. S=60%
Wzrost o 100m => p=↓ 12, T=↓0,55st C, S=60%
Refrakcja troposferyczna
•refrakcja ujemna

•brak refrakcji

•r. dodatnia (słaba, normalna, krytyczna, superrefrakcja)

Tłumienie swobodnej przestrzeni dla fali 𝐿

𝑏𝑓

=

4𝜋𝑑

𝜆

2

Bilans mocy łącza: 𝑃

𝑜

=

𝑃𝑛 ∙𝐺𝑛 ∙𝐺0

𝐴𝑛 ∙𝐴𝑜∙𝐿

=

𝑃𝑝𝑟 ∙𝐺𝑜

𝐴𝑛 ∙𝐴𝑜∙𝐿

Ppr – zastępcza moc promieniowania izotropowego.
Charakter (amplit. pola elektr. /amplit. pola magn.) dla
fali płaskiej w ośr. bezstrat. – charakter stały, równy
impedancji falowej ośrodka 𝑍

𝑓

=

𝐸𝑜
𝐻𝑜

Kryterium Rayleigha - do oceny stopnia nierówności
powierzchni; kryt. umowne.
Tłumienie fali w przestrz. swobodnej - tłumiennośd trasy
propagacji

jest

wynikiem

rozpraszanie

energii

elektromagnetycznej między antenami (międzyantenowa
tłumiennośd mocy)
Sygnał może byd większy niz w swobodnej przestrzeni -
kiedy wyst. interferencja konstrukt. => fala bezpośrednia
jest wzmacniana przez f. odbitą z powodu zgodnych faz.
Podaj definicje parametru Δh - odległośd od 10% do 90%
z odległości od szczytu do punktu położonego najniżej, w
odległości od 10 do 50 km od anteny.