Anténa

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Na tento článek je přesměrováno heslo antena. O antenách, přívěskovitých orgánech některých živočichů pojednává článek tykadlo.
Pokojová anténa
Anténní stožár se trojicí antén. Zcela nahoře skládaný dipól stočený do kruhu (všesměrovost) pro příjem rozhlasu v pásmu VKV, vpravo směrová anténa typu Yagi, vlevo dole širokopásmová příčná anténní soustava se čtveřicí celovlnných dipólů
Schématická značka antény

Anténa je zařízení k příjmu nebo k vysílání rádiových signálů, je to část vysokofrekvenčního vedení upravená tak, aby účinně vyzařovala energii do prostoru.

Antény se dělí na antény přijímací a antény vysílací (v principu ale může každá anténa vysílat i přijímat):

  • vysílací anténa je určena k přeměně elektrické energie na energii elektromagnetických vln
  • přijímací anténa naopak slouží k přeměně energie elektromagnetických vln na elektrickou energii
  • přijímací a vysílací zároveň

Elektromagnetické vlny vyzařuje každý vodič, kterým prochází střídavý elektrický proud. Anténa je vodič upravený takovým způsobem, aby vyzařoval maximální množství elektrické energie. Ne každé uspořádání vodičů zaručuje maximum vyzařované energie. Například kroucené dvojlinky, používané v telekomunikacích, mají množství vyzařované i přijímané (rušení) energie optimalizované na minimum. Jako nejjednodušší anténu lze využít syntetický zářič, takzvaný dipól. Ten vychází z úseku vedení o délce poloviny vlnové délky vysílaného/přijímaného signálu.

Technické parametry antén[editovat | editovat zdroj]

Vlastnosti antén popisujeme následujícími parametry:

  • zisk antény – udává, kolikrát větší výkon přijímací anténa poskytuje buď vůči půlvlnnému dipólu nebo vůči teoretické dokonale všesměrové anténě, tzv. izotropnímu zářiči; jednotkou je 1 decibel; zkratkou dBi se vyjadřuje zisk antény v porovnání s izotropní anténou, dBd zisk v porovnání s půlvlnným dipólem. Místo dBd se častěji setkáme jenom s označením dB. Platí dBi = 2,16 + dBd (půlvlnný dipól má zisk 2,16 dB vůči izotropnímu zářiči); antény typu Yagi mívají zisk 6-15 dB oproti půlvlnnému dipólu, parabolické antény mívají zisk desítky dB
  • šířka přenášeného pásma – udává šířku přenášeného frekvenčního pásma
  • impedance antény Z [Ω] – je vlastní impedance, která by měla být reálná (bez imaginární složky); Impedance antény musí být alespoň přibližně stejná jako impedance přívodního kabelu, aby nedocházelo k odrazům a k nárůstu odraženého výkonu – pokud tomu tak není, používá se tzv. impedančních transformátorů, které jsou obvykle spojeny se symetrizačními členy. V TV technice mají takřka všechny antény impedanci 300 ohmů, ta se přímo u svorek antény transformuje na impedanci koaxiálního kabelu – ta je obvykle 75Ω.
  • polarizace – při pozemním vysílání se používají lineární polarizace (horizontální nebo vertikální), při satelitním příjmu se používá i kruhová nebo eliptická polarizace (rozlišuje se levotočivá a pravotočivá)
  • směrovost antény – jedná se o schopnost antény vyzařovat/přijímat elektromagnetické vlny v požadovaném směru, tuto směrovost posuzujeme dle tzv. vyzařovacích charakteristik. Vyzařovací charakteristiky se dělí na:
    • vertikální (řez svislou rovinou)
    • horizontální (řez horizontální rovinou)
  • vyzařovací úhel antény – tento úhel je dán tzv. směrovým diagramem a vypočítavá se jako rozdíl úhlů bodů, kde je pokles signálu o 3dB.
  • efektivní délka antény – je taková délka, kterou prochází rovnoměrně rozložený vysílací (přijímací) proud.
  • činitel zpětného příjmu – vyjadřuje základní směrovost antény
  • součinitel směrovosti – D – udává, kolikrát musíme zvýšit výkon vysílače při přechodu z měřené antény (např. směrové) na referenční (všesměrovou), abychom dosáhli v libovolném místě příjmu stejné intenzity EMG jako s anténou měřenou; souvisí přímo se ziskem antény

Základní typy antén[editovat | editovat zdroj]

Známe antény pro DV, SV, KV, VKV. Pro tyto antény je charakteristické, že jejich rozměry jsou malé, hlavně v porovnání s délkou vln. Anténa může mít různá provedení. Výjimkou jsou antény pro VKV, jejichž rozměr je obvykle čtvrtina nebo polovina vlnové délky.

  • vertikální zářič – známe ho v provedení nesymetrickém, kdy jedna část je u země odizolována tzv. patním izolátorem (stožárové vysílače); tyto antény se většinou používají jako vysílací
  • drátová anténa – nejjednodušší anténa, která může být ve vertikální nebo horizontální formě, její rozměry jsou takřka libovolné, ale parametry poměrně špatné
  • rámová anténa – Tato speciální anténa pro nižší kmitočty (max. desítky MHz) se směrovým účinkem je vlastně laděný paralelní obvod s velikou cívkou. Funguje na principu indukce magnetické složky elektromagnetického vlnění ve vinutí cívky.
  • feritová anténa – je tvořena feritovou tyčinkou 10–15 cm dlouhou s průměrem do 1 cm, na tuto tyčinku je navinuta cívka. Výhoda této antény je, že ferit má značnou permeabilitu, a proto dobře soustřeďuje magnetické pole. Výsledné rozměry antény tak vycházejí menší než rámová anténa o stejném zisku.
  • parabolická anténa
  • smyčková anténa

K příjmu VKV a vyšších pásem se používají tzv. laděné dipóly. Je to vlastně laděná anténa, která má geometrickou délku odpovídající přibližně polovině vlnové délky elektromagnetické vlny.

Podélné anténní soustavy nazývané Yagi[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článku Anténa Yagi.
Anténa typu Yagi pro příjem signálu s horizontální polarizací, 1: zářič tvořený skládaným dipólem, 2: reflektory, 3: direktory, 4: napájecí kabel

D – Direktor
R – Reflektor
Z – Dipól (zářič se zdrojem)

Tento anténní systém je nazývá podle japonského objevitele Yagiho. Tento typ antény je pro svou jednoduchost často používán pro rozhlas na VKV a všechna televizní pásma. Hlavním znakem antény je, že k dipólu je připojen VF napáječ, proto dipól nazýváme zářičem. Mimo tohoto zářiče přidáváme další prvky – direktory a reflektory, přičemž reflektor bývá o 5–7% delší než zářič. Direktor se nastavuje do dopadu elektromagnetických vln. Činnost těchto prvků spočívá v tom, že zachycují značnou část energie vyzářené vlastním zařízením. Tu spojí s energií přijatou z dopadu elektromagnetických vln. Pasivní prvek je vždy spojen rovnoběžně se zářičem, a je v tzv. rovině příjmu. Musí se dbát na to, aby se nerušila energie vyzářená a přijatá. Čím více pasivních prvků má anténa, tím lepší bude mít vlastnosti. Nejlepší příjem má z jednoho směru (tam, kam míří direktory). Tato anténa představuje nejjednodušší možnost příjmu pro VKV a UKV pásmo (též označované jako UHF), kanály 21–60. Anténu Yagi lze různě kombinovat do patřičných soustav či jiných zapojení.

Příčné anténní soustavy[editovat | editovat zdroj]

Tyto antény jsou zpravidla širokopásmové, nejvíce se používají ve 4. a 5. televizním pásmu. Příčné soustavy mají anténní prvky, tj. zářič s jedním reflektorem, umístěny v rovině kolmé na směr vln. Jako aktivní zářič se používá celovlnný dipól. v místě nulového napětí tj. ve středu dipólu můžeme uzemnit – přichytit k anténní konstrukci. Nevýhodou této antény je malá směrovost.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Kategorie Antennas ve Wikimedia Commons
  • Slovníkové heslo anténa ve Wikislovníku