1873년 영국의 수학자 맥스웰은 전자기장의 방정식인 맥스웰 방정식을 요약했습니다.방정식은 전하가 전기장을 생성하고, 전류가 자기장을 생성하고, 변화하는 전기장이 자기장을 생성하고, 변화하는 자기장이 전기장을 생성할 수 있다는 것을 보여줍니다. 이는 전자기파의 존재를 예측합니다.
14년 후인 1887년에 독일의 물리학자 하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz)는 전자기파의 존재를 테스트하기 위해 최초의 안테나를 설계했습니다.무선 통신은 1901년 이탈리아 물리학자 Gulimo Marconi가 대형 안테나를 사용하여 해양 통신을 시작하면서 시작되었습니다.
안테나의 기본 기능: 고주파 전류(또는 유도파) 에너지를 전파로 변환하여 미리 정해진 분포에 따라 우주로 전송하는 데 사용됩니다.수신용으로 사용하는 경우, 우주에서 오는 전파 에너지를 고주파 전류(또는 유도파) 에너지로 변환합니다.
따라서 안테나는 유도파 및 방사파 변환 장치, 에너지 변환 장치로 간주될 수 있습니다.
안테나 이득
송신용이든 수신용이든 관계없이 안테나의 중요한 특성은 안테나 이득입니다.
일부 안테나 소스는 모든 방향으로 동일하게 에너지를 방사하며 이러한 유형의 방사를 등방성 방사라고 합니다.그것은 모든 방향으로 에너지를 방출하는 태양과 같습니다.고정된 거리에서 모든 각도에서 측정된 태양 에너지는 대략 동일합니다.따라서 태양은 등방성 방사체로 간주됩니다.
다른 모든 안테나는 등방성 방사기와 반대 이득을 갖습니다.일부 안테나는 방향성이 있습니다. 즉, 다른 방향보다 특정 방향으로 더 많은 에너지가 전송됩니다.이러한 방향으로 전파되는 에너지와 안테나가 방향으로 전파되지 않는 에너지 사이의 비율을 이득이라고 합니다.특정 이득을 가진 송신 안테나를 수신 안테나로 사용하면 동일한 수신 이득을 갖게 됩니다.
안테나 패턴
대부분의 안테나는 다른 방향보다 한 방향으로 더 많은 방사선을 방출하며, 이와 같은 방사선을 이방성 방사선이라고 합니다.
안테나의 지향성은 원거리 영역에서 동일한 거리 조건에서 안테나 방사장의 상대값과 공간 방향 사이의 관계를 나타냅니다.안테나의 원거리장 강도는 다음과 같이 표현될 수 있습니다.
거리 및 안테나 전류와 무관한 방향 함수는 어디에 있습니까?각각 방위각과 피치 각도입니다.는 파수이고 는 파장이다.
방향 함수는 안테나의 방향 그래프로 그래픽으로 표시됩니다.평면 그리기를 용이하게 하기 위해 두 개의 직교하는 기본 평면 방향을 일반적으로 그립니다.
안테나 패턴은 안테나 방사 에너지의 공간적 분포를 그래픽으로 표현한 것입니다.애플리케이션에 따라 안테나는 한 방향으로만 신호를 수신해야 하며 다른 방향으로는 신호를 수신할 수 없는 반면(예: TV 안테나, 레이더 안테나), 자동차 안테나는 가능한 모든 송신기 방향에서 신호를 수신할 수 있어야 합니다.
원하는 지향성은 안테나의 목표된 기계적, 전기적 구조를 통해 달성됩니다.지향성은 특정 방향에서 안테나의 수신 또는 전송 효과를 나타냅니다.
두 가지 다른 유형의 그래픽을 사용하여 안테나 방향(직교 좌표와 극좌표)을 표시할 수 있습니다.극 그래프에서는 점을 회전축(반지름)을 따라 좌표 평면에 투영하고 방사선의 극 그래프를 측정합니다.아래 그림과 같습니다.
공간 방향 그래프의 최대값이 1인 경우 방향 그래프를 정규화된 방향 그래프라고 하며 해당 방향 함수를 정규화된 방향 함수라고 합니다.Emax는 최대 방사선 방향의 전기장 강도이고, 는 동일한 거리 방향의 전기장 강도입니다.
전력 밀도와 복사 방향 사이의 관계를 나타내는 방향 다이어그램을 전력 방향 다이어그램이라고 합니다.
게시 시간: 2023년 2월 14일
