1. Antenen sarrera
Antena espazio librearen eta transmisio-linea baten arteko trantsizio-egitura bat da, 1. irudian erakusten den bezala. Transmisio-linea koaxial-linea edo hodi huts (uhin-gida) formakoa izan daiteke, eta energia elektromagnetikoa iturri batetik antena batera edo antena batetik hartzaile batera transmititzeko erabiltzen da. Lehenengoa igorle-antena da, eta bigarrena hartzaile-antena.
1. irudia Energia elektromagnetikoaren transmisio-bidea (iturria-transmisio-linea-antenarik gabeko espazioa)
1. irudiko transmisio moduan antena-sistemaren transmisioa Thevenin-en baliokideak irudikatzen du, 2. irudian erakusten den bezala, non iturria seinale-sortzaile ideal batek irudikatzen duen, transmisio-lerroa Zc inpedantzia karakteristikoa duen lerro batek irudikatzen duen, eta antena ZA karga batek irudikatzen duen [ZA = (RL + Rr) + jXA]. RL karga-erresistentziak antena-egiturarekin lotutako eroapen- eta dielektrizitate-galerak adierazten ditu, Rr-k antenaren erradiazio-erresistentzia adierazten duen bitartean, eta XA erreaktantzia antenaren erradiazioarekin lotutako inpedantziaren zati irudikaria irudikatzeko erabiltzen den. Baldintza idealetan, seinale-iturriak sortutako energia guztia Rr erradiazio-erresistentziara transferitu beharko litzateke, eta hori antenaren erradiazio-gaitasuna irudikatzeko erabiltzen da. Hala ere, aplikazio praktikoetan, eroale-dielektrizitate-galerak daude transmisio-lerroaren eta antenaren ezaugarriengatik, baita transmisio-lerroaren eta antenaren arteko islapenak (desegokitzapenak) eragindako galerak ere. Iturriaren barne-inpedantzia kontuan hartuta eta transmisio-lerroaren eta islapenaren (desegokitzapen) galerak alde batera utzita, potentzia maximoa antenari ematen zaio konjugatutako egokitzapenaren pean.
2. irudia
Transmisio-lerroaren eta antenaren arteko desadostasunagatik, interfazetik islatutako uhinak iturritik antenaraino doan uhin erasotzailearekin gainjartzen dira uhin geldikor bat osatzeko, energiaren kontzentrazioa eta biltegiratzea irudikatzen duena eta erresonantzia-gailu tipiko bat dena. Uhin geldikor tipiko baten eredua 2. irudian puntu-lerroa erakusten da. Antena-sistema behar bezala diseinatuta ez badago, transmisio-lerroak energia biltegiratzeko elementu gisa joka dezake neurri handi batean, uhin-gida eta energia transmisio-gailu gisa baino.
Transmisio-lerroak, antenak eta uhin geldikorrek eragindako galerak ez dira desiragarriak. Lerro-galerak minimizatu daitezke galera txikiko transmisio-lerroak hautatuz, eta antena-galerak, berriz, murriztu daitezke 2. irudian RL-k irudikatutako galera-erresistentzia murriztuz. Uhin geldikorrak murriztu daitezke eta lerroko energia-biltegiratzea minimizatu daiteke antenaren (kargaren) inpedantzia lerroaren inpedantzia karakteristikoarekin bat etorriz.
Haririk gabeko sistemetan, energia jasotzeaz edo transmititzeaz gain, antenak normalean norabide jakin batzuetan erradiatutako energia hobetzeko eta beste norabide batzuetan erradiatutako energia kentzeko behar dira. Beraz, detekzio-gailuez gain, antenak norabide-gailu gisa ere erabili behar dira. Antenak hainbat formatan egon daitezke behar espezifikoak asetzeko. Hari bat, irekidura bat, adabaki bat, elementu-multzo bat (matrizea), islatzaile bat, lente bat, etab. izan daitezke.
Haririk gabeko komunikazio sistemetan, antenak osagai kritikoenetakoak dira. Antena diseinu on batek sistemaren eskakizunak murriztu eta sistemaren errendimendu orokorra hobetu dezake. Adibide klasiko bat telebista da, non emisioen harrera hobetu daitekeen errendimendu handiko antenak erabiliz. Antenak komunikazio sistementzat begiak gizakientzat direna dira.
2. Antenen sailkapena
1. Harizko antena
Hari-antenak antena mota ohikoenetakoak dira, ia nonahi aurkitzen baitira: autoetan, eraikinetan, itsasontzietan, hegazkinetan, espazio-ontzien eta abarretan. Hari-antenen forma desberdinak daude, hala nola lerro zuzena (dipoloa), begizta-formakoa, espirala, 3. irudian ikusten den bezala. Begizta-antenek ez dute zertan zirkularrak izan behar. Laukizuzenak, karratuak, obalatuak edo beste edozein formakoak izan daitezke. Antena zirkularra da ohikoena, bere egitura sinplea delako.
3. irudia
2. Irekidurako Antenak
Antena konplexuagoen eskaera gero eta handiagoa eta maiztasun handiagoen erabilera direla eta, irekidura-antenek gero eta garrantzi handiagoa dute. 4. irudian ageri dira irekidura-antena mota batzuk (piramidal, koniko eta angeluzuzen formako adar-antenak). Antena mota hau oso erabilgarria da hegazkin eta espazio-ontzien aplikazioetarako, oso eroso muntatu baitaitezke hegazkinaren edo espazio-ontziaren kanpoko geruzan. Gainera, material dielektriko geruza batez estali daitezke ingurune gogorretatik babesteko.
4. irudia
3. Mikrostrip antena
Mikrostrip antenak oso ezagunak bihurtu ziren 1970eko hamarkadan, batez ere satelite aplikazioetarako. Antenak substratu dielektriko batez eta metalezko adabaki batez osatuta daude. Metalezko adabakiek forma asko izan ditzakete, eta 5. irudian agertzen den adabaki angeluzuzeneko antena da ohikoena. Mikrostrip antenek profil baxua dute, gainazal planar eta ez-planarretarako egokiak dira, fabrikatzeko errazak eta merkeak dira, sendotasun handia dute gainazal zurrunetan muntatuta daudenean eta MMIC diseinuekin bateragarriak dira. Hegazkinen, espazio-ontzien, sateliteen, misilen, autoen eta baita gailu mugikorren gainazalean muntatu daitezke eta konformanteki diseinatu daitezke.
5. irudia
4. Antena multzoa
Aplikazio askok behar dituzten erradiazio-ezaugarriak ezin dira antena-elementu bakar batekin lortu. Antena-multzoek sintetizatutako elementuen erradiazioa sor dezakete norabide espezifiko batean edo gehiagotan erradiazio maximoa sortzeko; adibide tipiko bat 6. irudian ageri da.
6. irudia
5. Antena islatzailea
Espazioaren esplorazioaren arrakastak antenen teoriaren garapen azkarra ere ekarri du. Distantzia ultra-luzeko komunikazioaren beharra dela eta, irabazi oso handiko antenak erabili behar dira milioika kilometrora dauden seinaleak transmititu eta jasotzeko. Aplikazio honetan, 7. irudian agertzen den antena mota ohikoa antena parabolikoa da. Antena mota honek 305 metro edo gehiagoko diametroa du, eta tamaina hori beharrezkoa da milioika kilometrora dauden seinaleak transmititu edo jasotzeko behar den irabazi handia lortzeko. Beste islatzaile mota bat izkinako islatzailea da, 7. irudian (c) erakusten den bezala.
7. irudia
6. Lenteen antenak
Lenteak batez ere energia sakabanatu intzidentea kolimatzeko erabiltzen dira, nahi ez diren erradiazio norabideetan hedatzea saihesteko. Lentearen geometria behar bezala aldatuz eta material egokia aukeratuz, energia dibergente mota desberdinak uhin plano bihur ditzakete. Aplikazio gehienetan erabil daitezke, hala nola antena islatzaile parabolikoetan, batez ere maiztasun altuetan, eta haien tamaina eta pisua oso handiak bihurtzen dira maiztasun baxuagoetan. Lente antenak beren eraikuntza materialen edo forma geometrikoen arabera sailkatzen dira, eta horietako batzuk 8. irudian ageri dira.
8. irudia
Antenei buruz gehiago jakiteko, bisitatu:
Argitaratze data: 2024ko uztailak 19
