image 028

28 Parametry anten

Antena zwykle jest połączona z odbiornikiem lub nadajnikiem prowadnicą falową, przy czym obecnie powszechnie stosuje się linie o impedancji charakterystycznej 50 S7. Informacja o wartości impedancji charakterystycznej nie jest jednak wystarczająca, gdyż nie da się połączyć bezpośrednio linii o różnych standardach, nawet jeśli mają one takie same impedancje charakterystyczne. W takim przypadku musimy zastosować tzw. transformatory standardów.

Warto zauważyć, że wielkość impedancji wejściowej anteny zwykle zmienia się z częstotliwością (nie dotyczy to tzw. anten niezależnych od częstotliwości) i w efekcie warunek (1.42) jest spełniony tylko dla jednej częstotliwości. W przypadku konieczności pracy w pewnym paśmie częstotliwości zachodzi potrzeba syntezy układu dopasowującego.

Przedstawione uwagi wskazują na duże znaczenie znajomości impedancji wejściowej dla praktyki inżynierskiej. Jeszcze niedawno dokładne wartości tej impedancji można było obliczyć analitycznie jedynie dla stosunkowo prostych struktur anten i to zwykle z pominięciem strat przewodzenia i strat dielektrycznych. W chwili obecnej, dzięki dużej sprawności obliczeniowej komputerów, stało się możliwe obliczanie impedancji wejściowej nawet dla relatywnie skomplikowanych struktur anten. Znaczny postęp w tej dziedzinie wiąże się z implementacją komputerową metody momentów [13], która umożliwia na przykład numeryczne określenie rozkładu prądu na powierzchni przewodnika tworzącego antenę, przy zadanym pobudzeniu napięciowym.

Istotny postęp nastąpił również w określanie rezystancji promieniowania, a to dzięki wykorzystaniu techniki komputerowej przy obliczaniu pola promieniowania oraz wdrożeniu efektywnych metod całkowania numerycznego. Kluczem do obliczenia tej rezystancji jest znajomość składowych pól w dużej odległości od anteny (teoretycznie, przy odległości dążącej do nieskończoności) oraz wartości napięcia lub prądu na wejściu anteny. Jeśli znamy bowiem te składowe, to możemy określić całkowitą moc wypromieniowaną przez antenę:

(1.43)

gdzie S jest powierzchnią kuli o promieniu dążącym do nieskończoności.

Znajomość amplitudy prądu | /o | lub napięcia | Uo | na wejściu anteny stwarza możliwość zastosowania definicji rezystancji promieniowania:

•    mocowo-prądowej R_pr0m = 2 • Pprom / |/o|²

•    mocowo-napięciowej R_pr0m = IU₀1² / (2 ■ P_pr0m)

W odniesieniu do rezystancji strat w antenie o skomplikowanej strukturze metody analityczne czy też symulacje komputerowe są stosowane rzadziej,