Antena – urządzenie zamieniające fale elektromagnetyczne na sygnał elektryczny i odwrotnie. Jest niezbędnym elementem składowym każdego systemu radiokomunikacji. W XX w. najbardziej rozpowszechnione były anteny odbiorników radiowych i telewizyjnych; w XXI w. antena częściej kojarzona jest z elementem wyposażenia radia samochodowego, bezprzewodowych sieci komputerowych lub z odbiorem sygnałów TV z satelitów.

W ognisku anteny, jeżeli takowe posiada, umieszczane są detektory promieniowania radiowego, np. mikrofal.

Każdą antenę cechują: charakterystyka promieniowania, polaryzacja fali, zysk energetyczny oraz impedancja. Cechy te są dla anteny identyczne zarówno przy nadawaniu, jak i przy odbiorze. Zmienność tych parametrów w funkcji częstotliwości jest miarą pasmowości anteny.

Ze względu na polaryzację fale stosowane w radiolokacji i radioastronomii można podzielić na:

• liniową (pionową, poziomą, nachyloną pod określonym kątem)

• eliptyczną lub kołową (lewoskrętną, prawoskrętną)

Szczególnym przypadkiem polaryzacji eliptycznej jest polaryzacja kołowa. W takim przypadku współczynnik osiowy wynosi 0 dB.

Ze względu na sposób wykonania anteny dzieli się na:

• dipolowe

• fraktalne

• kolinearne

• mikropaskowe

• szczelinowe

• reflektorowe

Ze względu na kierunkowość anteny dzieli się na:

• izotropowa (model teoretyczny)

• dookólne

• kierunkowe

Ze względu na mechanizm promieniowania:

• antena linearna

• antena aperturowa

• antena z falą powierzchniową

Ze względu sprzężenie ze składową pola elektromagnetycznego:

• antena elektryczna (np. antena dipolowa)

• antena magnetyczna (np. antena ferrytowa)

Antena Yagi (właściwie antena Yagi-Uda (jap. 八木・宇田アンテナ Yagi-Uda antena^?) – antena kierunkowa opracowana przez Hidetsugu Yagi i Shintarō Uda z Uniwersytetu Tohoku w Sendai w Japonii.

Budowa i zasada działania

Antena Yagi-Uda zbudowana jest z wielu elementów, ma charakterystykę kierunkową i polaryzacyjną zgodną z ustawieniami jej elementów (poziomą lub pionową). Głównym elementem anteny jest dipol (wibrator) prosty, pętlowy lub bocznikowy o długości równej połowie długości fali, podłączony do przewodu antenowego. Pozostałe elementy anteny nie są podłączone, dlatego nazywa się je elementami biernymi. Pręty od strony odbiorczej mają mniejszą długość od wibratora i noszą nazwę direktorów (od ang. direct – nadawać kierunek), a pręty z przeciwnej strony, dłuższe od wibratora nazywane są reflektorami (odbija fale). Liczba direktorów ma wpływ na kierunkowość oraz na zysk energetyczny anteny (im więcej direktorów tym większy zysk i większa kierunkowość – czyli węższa wiązka promieniowania). Antena konstrukcji SP6LB o 9 elementach na pasmo 2 m (popularna w Polsce) ma zysk około 12 dBd.

Zastosowanie

Pierwsze zastosowanie anten typu Yagi miało miejsce podczas II wojny światowej w urządzeniach radarowych montowanych na pokładach samolotów bojowych, głównie myśliwców nocnych i samolotów rozpoznawczych. Anten radarowych typu Yagi używano między innymi na pokładach niemieckich samolotów Junkers Ju 88, brytyjskich nocnych myśliwcach Bristol Beaufighter i Short Sunderland. Początkowo montowano anteny głównie na dziobach maszyn, a później także na bokach kadłuba, co było powodem nadania, przez pilotów niemieckich, tak wyposażonym maszynom nazwy latających jeżozwierzy.

Obecnie anteny te znalazły szerokie zastosowanie głównie do odbioru fal o długościach metrowych, decymetrowych, między innymi w odbiorze telewizji, radiowych sieciach lokalnych, a także w telekomunikacji. Antena stosowana jest m.in do łączenia punktu dostępu oraz anteny głównej w sieciach radiowych. Są także powszechnie stosowane przez krótkofalowców w pasmach 6 m (50-52 MHz), 2 m (144-146 MHz) i 70 cm (430-440 MHz).

Antena typu Yagi ustawiona do odbioru kanałów nadawanych w polaryzacji poziomej, 1-wibrator, 2-reflektor, 3-direktor, 4-kabel doprowadzający sygnał

Antena dipolowa - to najstarsza, lecz wciąż najbardziej popularna antena. Słowo dipol pochodzi z języka greckiego i oznacza układ dwubiegunowy. Antena dipolowa składa się przeważnie z dwóch symetrycznych ramion zasilanych za pomocą symetrycznej linii transmisyjnej. Tego typu antena jest tzw. anteną symetryczną, ponieważ prądy płynące w obu ramionach anteny są równe co do amplitudy i mają przeciwne zwroty. Można spotkać również anteny dipolowe: o niesymetrycznych ramionach oraz anteny zasilane bocznikowo, optymalizowane, czy załamane. Anteny dipolowe ze względu na słabe parametry (wąskie pasmo pracy, mały zysk kierunkowy) występują rzadziej jako samodzielne, pojedyncze anteny, częściej stosuje się je jako elementy składowe bardziej skomplikowanych i rozbudowanych układów antenowych.

Rodzaje anten dipolowych

Rodzaje anten dipolowych

• Dipol prosty (a)

• Dipol pętlowy (b)

• Dipol prosty zasilany bocznikowo (c)

• Dipol szerokopasmowy (d)

• Dipol załamany (e)

• Dipol optymalizowany (f)

Zalety anten dipolowych

• prosta budowa

• niskie koszty produkcji

• łatwa adaptacja z innymi rodzajami anten

• możliwość tworzenia dużych układów antenowych, np. kilka połączonych odpowiednio ze sobą anten Yagi-Uda

• łatwy dostęp

Wady anten dipolowych

• wąskie pasmo pracy (co może być również zaletą)

• mały zysk energetyczny