Teori dan Susunan Antena

Antena mengubah sinyal terpandu menjadi gelombang terpancar dan sebaliknya, dicirikan oleh pola, penguatan, dan impedansi, serta digabungkan menjadi susunan untuk direktivitas.

Definition

Teori antena mempelajari perangkat yang secara efisien memancarkan atau menerima gelombang elektromagnetik, mengukur kinerjanya melalui pola radiasi, direktivitas, penguatan, impedansi, dan polarisasi, dan susunan menggabungkan beberapa elemen untuk mengontrol bentuk dan arah berkas yang dipancarkan.

Scope

Topik ini mencakup rekayasa struktur pemancar: antena linier dan apertur, pola radiasi, direktivitas dan penguatan, resistansi radiasi, impedansi masukan dan lebar pita, polarisasi, resiprositas transmisi dan penerimaan, serta susunan antena dengan faktor susunan, pengarahan berkas, dan pembentukan berkas. Ini menerapkan teori radiasi pada sistem komunikasi dan penginderaan praktis.

Core questions

• Bagaimana pola radiasi dan penguatan antena ditentukan?
• Mengapa sifat transmisi dan penerimaan terkait oleh resiprositas?
• Bagaimana susunan elemen mengarahkan dan membentuk berkas?

Key concepts

• pola radiasi
• direktivitas
• penguatan
• resistansi radiasi
• impedansi masukan
• resiprositas
• faktor susunan
• pembentukan berkas

Key theories

Parameter antena dan resiprositas

Antena dijelaskan oleh pola radiasi, direktivitas, penguatan, resistansi radiasi, dan impedansi, dan berdasarkan resiprositas, pola transmisi dan penerimaannya identik.

Faktor susunan dan pembentukan berkas

Pola gabungan susunan antena adalah pola elemen dikalikan faktor susunan yang ditentukan oleh jarak dan fase elemen, memungkinkan berkas dipersempit dan diarahkan secara elektronik.

Clinical relevance

Desain antena memungkinkan komunikasi seluler dan satelit, radar dan penginderaan jauh, susunan radio astronomi, daya nirkabel dan RFID, serta desain susunan bertahap dan koil yang digunakan dalam kedokteran radar dan pencitraan resonansi magnetik.

History

Dipol dan loop Hertz adalah antena pertama, dan Marconi memperbesarnya untuk nirkabel jarak jauh. Karya abad ke-20 menghasilkan susunan direktif seperti desain Yagi-Uda, dan antena Jansky mendeteksi gelombang radio kosmik, mendirikan radio astronomi; susunan bertahap kemudian memungkinkan pengarahan berkas elektronik.

Key figures

• Guglielmo Marconi
• Heinrich Hertz
• Karl Jansky

Seminal works

• balanis2016
• kraus2002

Frequently asked questions

Apa itu penguatan antena?

Penguatan mengukur seberapa kuat antena memusatkan daya terpancar ke arah yang diinginkan dibandingkan dengan radiator isotropik, menggabungkan direktivitas dengan efisiensi.

Bagaimana susunan dapat mengarahkan berkasnya tanpa bergerak?

Dengan menyesuaikan fase relatif sinyal yang diumpankan ke setiap elemen, susunan menggeser arah di mana kontribusi elemen bertambah secara konstruktif, mengarahkan berkas secara elektronik.