O anténách mezi teorií a praxí

Stránky jsou volným pokračováním webináře s názvem "Dnes večer o anténách", který jsem připravil pro Slovenský zväz rádioamatérov a Český radioklub dne 12. února 2025
 

Co to je anténa?

Anténa je technické zařízení, které mění elektrickou energii na energii elektromagnetického pole. Nebo také naopak.

Princip Hertzovo antén spočívá v tom, že elektromagnetické pole vzniká kolem každého vodiče, kterým prochází proud.
Zdůrazňuji, že zde nehovořím ani o délce vodiče, ani o jeho vztahu k vlnové délce (tedy o čtvrtvlně, půlvlně), o ničem takovém.
 

Přijměte fakt, že ne každé uspořádání vodičů vyzařuje účinně. Pole vzniklá průchodem proudu ve vodičích se mohou sčítat nebo rušit.
Pro další základní úvahy o krátkovlnných anténách si nyní zopakujeme, které parametry budou antény dostatečně charakterizovat.

Podstata vyzařovaných vln
Rádiové vlny představují energii elektromagnetického pole vyzařovaného do éteru. Jsou tvořeny elektrickým a magnetickým polem.
Podrobnosti - viz historicky nikoliv nejmladší, ale dobrá příručka: Terman Frederick: Radio Engineers Handbook, 1943 podrobnosti jsou uvedeny na straně 770.

1. Účinnost

U antény se účinnost vyjadřuje jako u jakéhokoliv jiného stroje jako poměr vyzářeného a přivedeného výkonu. Matematicky např. takto:

n (éta) = Pv / Pinp, kde n = účinnost, je menší než 1, Pv je vyzářený výkon, Pinp je přivedený výkon

Přivedený výkon můžeme vyjádřit jako součet vyzářeného výkonu a ztrátového výkonu:

Pinp = Pv + Pz

Potom lze účinnost vyjádřit také tímto poměrem:

n (éta)= Pv / (Pv+Pz), kde Pz je ztrátový výkon.

Pro vyzářený výkon platí:

Pv =  Rv * I², pro ztrátový výkon platí Pz = Rz * I² ;

Tento výraz vychází z náhradního schématu antény, které předpokládá, že vyzařovací odpor antény a ztrátové odpory jsou v sérii.

Pro účinnost antény platí, že:

n (éta) = Rv / (Rv + Rz), v této rovnici je Rv tzv. vyzařovací odpor antény a Rz je součet všech ztrátových odporů antény.

Příklad: čtvrtvlnný vertikál bez radiálů je instalován na uzemňovací tyč. Po montáži naměříme reálnou složku impedance 52 Ohmů. Víme, že čtvrtvlnný vertikál má vyzařovací odpor asi 37 Ohmů. Jakou lze předpokládat účinnost takové antény? n (éta) = 37 / (37 + 15) = 0.71
Poznámka: Ukázat výpočet účinnosti v excelovské tabulce. Upozornit, že jsou případy, kdy je třeba ztráty (účinnost) stanovit jinak.

Vidíme, že se na ztrátovém odporu takové antény ztratí asi 30 % elektrické energie, která se nevyzáří, ale přemění v teplo na ztrátových odporech.

2. Vyzařovací odpor

Vyzařovací odpor antény je fiktivní (hypotetickou ?) veličinou. Skutečné i modelované antény však fungují tak, jako kdyby takový odpor skutečně existoval.
Polopaticky řečeno to znamená, že vyzařovaná energie se rovná energii, která by se spotřebovala v tomto odporu.

Při určování vyzařovacího odporu, musíme jej vztahovati k určitému bodu antény nebo anténní soustavy. Tento odpor musí být takový, aby se jeho součin se čtvercem proudu v daném bodě rovnal vyzařované energii:

P_v = R_v x I² ... P_v je vyzařovaný výkon, R_v je vyzařovací odpor;
 I je proud v daném bodě antény, který teče skrz vyzařovací odpor.

3. Éter (Ether), polarizace elektromagnetické vlny

Éter je hypotetické, všudy přítomné prostředí, ve kterém se šíří elektromagnetické vlny. Elektromagnetická vlna je obecně polarizovaná elipticky. Kruhová a lineární polarizace jsou mezními případy eliptické polarizace. Podrobnosti jsou uvedené například ve vynikající publikaci Kasal, M: Slabé signály, 2023 (mám jen na papíře), str. 40 nebo v multimediální on-line přístupné publikaci:
https://www.radio.feec.vutbr.cz/raida/multimedia/index.php?nav=def&src=polarizace_vln&bck=2

4. Pole v blízkosti antény (Fields in the Vicinity of Antenna Induction Field)

Definici blízkého a vzdáleného pole najdeme například v autoreferátě Vavrík, F.: Anténne fázové systémy, Bratislava 2019, str. 7
nebo publikaci Kasal, M: Slabé signály, 2023 (mám jen na papíře),
nebo na webu: https://www.everythingrf.com/community/what-are-near-field-and-far-field-regions-of-an-antenna

a samozřejmě v historických knihách např. v knize Terman Frederick: Radio Engineers Handbook, 1943 uveden na straně 771. V překladu od pana Jiřího Vlacha, viz zde.

Vysílací anténa vytváří elektromagnetické pole, které je proměnné v závislosti na vzdálenosti od antény. Obvykle rozlišujeme dvě základní zóny, blízké pole (Near Field) a vzdálené pole (Far Field). Zóna Near Field se dělí na reaktivní část RNF, ve které složky pole E a H nejsou ve fázi (bezprostředně u antény) a Fresnelovu část, která je mezi reaktivní a vzdálenou oblastí.
Mnoho našich dalších úvah se bude týkat vzdáleného pole (Far Field).

5. Vzdálené pole

Vzdálené pole vznikne vlivem elektrického a magnetického pole (indukčních polí). Celkové vyzařované pole tvořené anténou (anténní soustavou) s daným rozložením proudu lze stanovit složením jednotlivých polí, která byla vytvořena elementy takové soustavy. Takové elementy lze pokládat za elementární dipóly. Při skládání elementárních polí elementárních dipólů, kterými protékají proudy odpovídající proudům skutečného rozložení na anténě, je třeba pracovat s fází i polarizační rovinou každé z těchto složek.

Podrobnější popis je uveden v učebnicích:
Stutzman, Waren L.: Antenna Theory and Design. Momentová metoda - viz Chapter 7 (Moment Methods).
Elliot R.S.: Antenna Theory and Design, publikace obsahuje výpočet (integraci) Far Field, výpočty Far Fields patterns základních zářičů a analýzy mnoha druhů antén.

Výborné zdroje ke studiu lze najít na akademické půdě.
Lákavá nabídka pro radioamatéry: https://elmag.fel.cvut.cz/temata/anteny-pro-radioamatersky-provoz/
Vynikající pracoviště VUT (www.vut.cz) a příklady několika konkrétních vyučovaných předmětů, např. "Antény a vedení".
Uvedu alespoň osnovu uvedeného kurzu:

1. Řešení Maxwellových rovnic.
2. Šíření rovinné vlny volným prostorem. Válcová a kulová vlna.
3. Šíření TEM vlny podél vedení. Parametry vedení.
4. Transformace impedance vedením. Smithův diagram.
5. Impedanční přizpůsobení.
6. Šíření vln vlnovodem.
7. Elementární antény (dipól, plošný zářič). Parametry antén.
8. Anténní soustavy. Výpočet parametrů anténních soustav v programu MATLAB.
9. Zadání individuálního projektu, vzorové řešení.
10. Drátové antény a jejich modelování.
11. Planární antény a jejich modelování.
12. Základy výpočetního elektromagnetismu.
13. Konzultace k individuálním projektům .

nebo "Antény a jejich aplikace", předmět s touto osnovou:

1. Rozložení proudu na lineárních anténách, rozložení pole na apertuře.
2. Záření soustav antén, optimalizace a syntéza směrového diagramu.
3. Impedance lineárních antén a soustav, ztráty a účinnost antén.
4. Příjem elektromagnetických vln. Přijímací antény, polarizace, parametry antén.
5. Šíření vln podél zemského povrchu. Šíření povrchové a prostorové vlny, útlum překážek.
6. Šíření ionosférické vlny, návrh spoje a pracovních kmitočtů.
7. Šíření vln rozptylem, útlum v atmosféře, vlastnosti mikrovlnných spojů.
8. Výpočty intenzity pole a spolehlivosti, podmínky rádiového spojení.
9. Antény pro pásma DV, SV, KV, výpočet ztrát v půdě.
10. Antény pro pásmo decimetrových vln, přizpůsobovací obvody.
11. Mikrovlnné antény. Antény s extrémní šířkou kmitočtového pásma.
12. Antény se zpracováním signálu, adaptivní antény.
13. Vychylování maxima záření, měření v blízkém poli.

nebo "Antény a rádiové spoje", předmět s touto osnovou:

1. Základní pojmy z teorie antén, analýza antén.
2. Lineární antény, anténní řady, lineární antény pro vybraná kmitočtová pásma.
3. Mikropáskové antény.
4. Trychtýřové antény, reflektorové antény.
5. Štěrbinové antény, širokopásmové antény.
6. Elektricky malé antény.
7. Antény pro RFID, antény pro mobilní aplikace, antény pro sensory.
8. Pomocné obvody antén, materiály pro anténní techniku, konstrukce a výroba antén, měření antén.
9. Šíření rádiových vln, užití kmitočtového spektra, podmínky rádiového spojení, základní koncepce návrhu rádiového spoje.
10. Šíření rádiových vln v blízkosti povrchu Země, povrchová a prostorová vlna.
11. Mobilní rádiová komunikace, modely šíření vln v makrobuňkách, mikrobuňkách a pikobuňkách, šíření vln uvnitř budov.
12. Vliv atmosféry na rádiové spoje.
13. Mikrovlnné spoje.

Na webu VUT je k dispozici vynikající multimediální účebnice: https://www.radio.feec.vutbr.cz/raida/multimedia/index.php;
publikace obsahuje tématické celky, ukázat kliknutím na odkaz;

a kapitola č. 10 je věnována amatérskému rádiu. Přidávám upřímné poděkování autorům za užitečné, veřejně dostupné a moderní dílo. Autoři (bez titulů):
Zbyněk RAIDA, Dušan ČERNOHORSKÝ, Dalimil GALA, Stanislav GOŇA, Zdeněk NOVÁČEK, Viktor OTEVŘEL, Václav MICHÁLEK, Vlastimil NAVRÁTIL, Tomáš URBANEC, Zbyněk ŠKVOR, Petr POMĚNKA, Jiří ŠEBESTA, Geert VANDERSTEGEN, Bart VANDIJCK, Bert SOORS, Jeroen SCHEVERNELS, Javier MARTÍN DEL VALLE, Martin ŠTUMPF, Vladimír ŠEDĚNKA, Peter KOVÁCS, Jaroslav LÁČÍK, Jana JILKOVÁ, Zbyněk LUKEŠ, Michal POKORNÝ.

Ilustrace, pokud nepůjde Internet:

Další příklad - Slovenská technická univerzita, Vavrík, F.: Anténne fázové systémy;

Ze zahraničních zdrojů uvedu ještě Mezinárodní unii pro radioelektroniku (International Union of Radio Science URSI), https://www.ursi.org/homepage.php; na stránkách lze nalézt různé formy dokumentů (newsletters, bulletins) s popisem řešení celé řady úloh z oblasti radioelektroniky.
Jako příklad uvedu článek "Quasi-Yagi Microstrip Dipole Antenna with Circular Arc Parasitic Elements for Wireless Sensing Networks", který byl publikován v Radio Science Bulletin Vol. 2021, No. 378
September 2021.

Nejsem v tomto oboru profesionálem a nesleduji systematicky všechny dostupné zdroje informací. Proto ani tyto mé stránky nebo tento webinář nepovažujte za tzv. rešerši k uvedené problematice a soupis zde uvedených zdrojů nebo publikací za výsledek jakékoliv rešeršní činnosti.

Pokračujme dále, s ohledem na mé skromné amatérské podmínky:

Vyzařované pole v amatérských podmínkách v současné době řeším pomocí různého SW vybavení. Pro modelování antén se nejčastěji používá tzv. NEC (Numeriacal Electromagnetics Code - Method of moments). Modelování a simulace antén je téma rozsáhlé na mnoho přednášek. Není základním předmětem dnešního webináře, proto stručně uvedu jen některé publikace a výstupy, které popisují vyzařované pole.

Poměrně dostupné jsou informace pro metodu NEC2, konkrétně dokumenty: nec2prt1.pdf (programm description), nec2prt2.pdf, nec2.prt3 (manual and user guide),
případně Knott Peter: Tutorial wire antennas.

NEC2 má své limity, například problémy s modelováním velmi tenkých drátů nebo dielektrických materiálů.

Společnost Tonyho Goldena, Golden Engeneering využívá v programu AN-SOF Simulátor tzv. konformní metodu momentů, CMoM, jejíž podstatu vysvětlují v manuálu, strana 5 a následující.

Mezi radioamatéry se často používají tyto nástroje:

EZNEC Pro (ochranná známka Roy W. Lewallen, zde lze stáhnout verzi EZNEC_Pro2+_701_setup.exe;
GAL-ANA (MMANA,  © DL2KQ & DL1PBD), zde lze stáhnout dvě fungující použitelné demoverze (zip);
4NEC2, zde lze stáhnout instalátor, instalátor v zip a sadu souborů připravených ke spuštění;
AN-SOF (Golden Engineering, Tony Golden), zde lze stáhnout nepříliš použitelnou demo verzi, o programu si uděláme představu z manuálu.

Existují modernější nástroje pro analýzu antén, které nabízejí pokročilejší možnosti a přesnější výsledky, například FEKO, pracuje s ním například Katedra elektromagnetického pole ČVUT,
CST Microwave Studio, které je součástí CST Microwave Suite (Mathworks, Matlab) nebo HFSS.
Ke zmíněným nástrojům existují samozřejmě i různé výukové kurzy a moduly, zmíním zde alespoň jeden od Dassault Systémes.

Nicméně, NEC2, stejně, jako MININEC jsou stále užitečnými nástroji pro mnoho aplikací, což se budu snažit ukázat na příkladech a aplikacích po této úvodní části.
 

6. Vyzařovací diagramy antény

O vyzařovacích diagramech je hezký názor publikován například zde: https://www.radartutorial.eu/06.antennas/an09.cz.html. V uvedeném pramenu se ztotožňuji s názorem autora, který je na stránce uveden v posledním odstavci, cituji doslova:

"Anténní vzory v trojrozměrném zobrazení jsou většinou počítačově generované obrázky. Většinou jsou generovány simulačními programy, jejichž hodnoty se překvapivě blíží skutečnému naměřenému diagramu. Vygenerovat skutečný měřený diagram znamená obrovské měřící úsilí, protože každý pixel obrázku představuje vlastní naměřenou hodnotu."
a
"S výjimkou příjemného zobrazení v prezentacích je přínos pochybný, protože z tohoto zobrazení nelze získat žádné nové informace ve srovnání s oběma jednotlivými diagramy (horizontálním a vertikálním anténním diagramem)."

Mnozí si možná v průběhu webináře všimnou, že vyzařovaná pole často zobrazuji jako pole vyzařovaná nad tzv. reálnou zemí (Real Ground). Zmíním zde alespoň jednu z metod, která se používá pro simulaci země. Jde o Sommerfeldův postup.  Tento postup zahrnuje aproximativní řešení problému země pomocí analytických funkcí, což umožňuje přesnější simulaci vlivu země na anténu.
Uvedu ještě ve stručnosti zajímavý odkaz na stránku EA4FSI, odkud se lze dostat k zajímavostem týkajících se simulace HF antén a dalším kvalitním technickým článkům.

Asi bych měl z matematických metod zmínit i adaptivní integraci typu Filon (Filonova metoda), což je metoda pro aproximaci oscilujících integrálů. Původní Filonova metoda se zaměřovala na aproximaci integrálů tvaru:

pomocí interpolačních polynomů. Adaptivní Filonova metoda zahrnuje použití frekvenčně závislých bodů pro zlepšení přesnosti, zejména při vysokých frekvencích. Metoda byla použita při řešení různých praktických úloh, jako jsou úlohy odrazu elektromagnetických vln. Adaptivní Filonova metoda se osvědčila ve srovnání s klasickými metodami kvadratury (tj. numerické aproximace integrálu pomocí obdélníku, lichoběžníku, dle Simpsona, dle Gausse, pomocí aproximace ve středním bodě, ...), které se ukázaly být méně efektivní. Metodu popsal pan G. J. Burke, který působil na známém pracovišti Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 9455. Nicméně, domnívám se, že teď už jsem se velice vzdálil rámci tématického zaměření dnešního webináře. Vrátím se k příkladům zobrazení vyzařovaného pole.

Příklady zobrazení vyzařovaného pole (Far Field):
 

7. Směrovost

Směrovost je schopnost antén vyzařovat v požadovaném směru.Tuto vlastnost posuzujeme podle směrového vyzařovacího diagramu v horizontální a ve vertikální rovině, případně podle dalších definovaných parametrů. Prosím, vyčkejte, než bude definován parametr RDF.

Opakovaně jsem se setkal s názorem, že nepříliš dobré vlastnosti antény byly přisuzovány její účinnosti, ale příčinou byla nevhodná směrovost.

8. Šířka a výška vyzařovacího úhlu
 

9. Součinitel směrovosti D (dir)

Součinitel směrovosti D (directivity) nám říká, kolikrát je třeba zvýšit výkon vysílače aby intenzita v místě příjmu byla stejná, jako když přepneme ze směrové antény na všesměrovou.


10. Zisk antény G

Zisk antény G je dán součinem její směrovosti a účinnosti:

G = n (éta) * D (dir)

Tento parametr je velice vhodný k popisu vlastností antény s ohledem na její ztráty a směrovost. Pokud obdržíme výsledky z programů pro návrh antén metodami NEC, vždy je ve výsledcích nějakou formou zisk uveden.

11. Činitel zpětného příjmu (F/B)

Činitel zpětného příjmu je poměr napětí na svorkách antény ve směru hlavního laloku k napětí při příjmu ve směru maxima největšího postranního laloku v zadní části diagramu.

Pozn. 1: Směr maximálního záření největšího zadního laloku nemusí být totožný se směrem hlavního laloku.
Pozn. 2: Správné nemusí být ani označení "předozadní poměr" neboť anténa nemusí mít minimální vyzařování v opačném směru hlavního laloku.
Pozn. 3: Činitel zpětného příjmu (F/B) si začneme zásadně uvědomovat v okamžiku, kdy se budeme zabývat vlastnostmi antény důležitými pro příjem slabých signálů.
Pozn. 4: Některé programy NEC mají implementován algoritmus na optimalizaci F/B. Obvykle umožňují nastavit i prostor v obou rovinách, ve kterém se sleduje vyzařování.

12. RDF (Relative Directivity Factor)

RDF (Relative Directivity Factor) lze rovněž považovat za jednu z definic směrovosti antény. V češtině nebo slovenštině nevím, jaký je správný termín, možná faktor relativní směrovosti ...
RDF je definován jako poměr mezi výkonem signálu přijatého v hlavním směru antény a průměrným výkonem signálu přijatého ve všech ostatních směrech.
Pokud použijeme vyjádření v dB, potom platí: RDF = maximální zisk – průměrný zisk (v dB). 
Prosím, nezaměňovat Relative Directivity Factor za pojem zcela jiného významu, za Radio Direction Finding, který používá stejnou zkratku.

Poznámky:
1. EZNEC počítá (pokud je nastaven Plot type = 3D) tzv. Average Gain (pustit EZNEC a ukázat).
2. Průměrný zisk bezeztrátové antény je 0dbi, průměrný zisk je menší než 0 dBi, když má anténa ztráty.
3. Zisk = součinitel směrovosti x účinnost (absolutní čísla), viz odst. 10.
4. Pro přijímací antény je nejdůležitější směrovost. Účinnost nebývá cílovým parametrem syntézy přijímacích antén a zisk antény bývá dokonce záporný (v dBi).
5. Ukázat přístup k analýze směrovosti V antény pomocí AN-SOF. V AN-SOF simulátoru jsem viděl, například viz manuál, strana 23, bod 10: An average radiated power test, also known as AGT (Average Gain Test).
6. Zmínit používané přístupy k ověření šumu pozadí v krátkovlnném frekvenčním pásmu podle doporučení ITU-R P.372.
7. Ukázat přístup a výsledky např. OH1TV .

Zejména poslední dva body mohou být tématem dalšího webináře Dnes večer o anténách.
 

13. Jakostní číslo G/T

Jakostní číslo - parametr G/T u antény je důležitým údajem, který udává poměr mezi ziskem antény (G) a šumovou teplotou systému (T). Tento parametr se používá především u mikrovlnných přijímacích, satelitních antén a antén pro příjem EME signálů. Udává schopnost antény přijímat slabé signály z vesmíru. Parametr zcela charakterizuje citlivost přijímací soustavy.

Poznámky:

1. Podstata, principy a podrobnosti i detaily o měření jsou zcela popsány v publikaci KASAL, M. Slabé signály, VUTIUM 2023
 

14. Vstupní impedance antény

Poměr napětí k proudu na svorkách antény se nazývá vstupní impedance antény. Pro maximální přenos výkonu v koaxiálním napájecím vedení se snažíme minimalizovat ztráty odrazem. Proto se snažíme o to, aby vstupní impedance antény byla přizpůsobena ke koaxiálnímu vedení. Pro zajištění této podmínky je třeba, aby vstupní impedance byla reálná a bez reaktance.

Protože má anténa jalovou složku impedance jX nulovou jen v rezonanci, je třeba takovou anténu přizpůsobit v místě napájení koaxiálním kabelem. K tomu se používají na krátkých vlnách čtyřpóly vyrobené z reaktancí L, C, z úseků vedení, z transformátorů.... 

Smith verze 4.1 pro výpočty pomocí Smithova diagramu, zde lze stáhnout omezeně použitelnou demoverzi a k SW jsou přibaleny některé další užitečné programy,
odkaz na stránku autora je zde: http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html; prosím, pokud vás tato problematika zajímá, stáhněte si též prezentaci o Smih chart, příklady s řešením
nebo celou řadu užitečných příruček z Bernské univerzity.

Pozn.:
1. Začátečníci si problematiku nacvičí na příkladech. Například provedou přizpůsobení impedance Z = 500 - j500 na Z = 50 +j0 pomocí L článku, PI článku a pomocí kaskádní LC konstrukce.
    Dílčí kroky:
    - ve Smith chartu udělat zobrazení kruhu VSWR = 1.2,
    - přizpůsobit L článkem, zobrazit kružnici Q,
    - PI článkem s L = 4 mikroH, zobrazit Q,
    - vedením se Z0 = 220 Ohmů, najít délku,
    - nastavit kružnici Q = 2 a ukázat přizpůsobení kaskádou LC článků.

2. Obdobné cvičení s použitím kalkulátoru MMANA:

15. Vlastní a vzájemná impedance antény (Self Impedance and Mutual Impedance)

Vlastní impedance je impedance, kterou "vidí" napětí napětí přivedené do rozpojeného místa antény, pokud v blízkosti nejsou jiné antény.
Je-li anténa buzena, bude proud jí protékající, indukovat elektromotorické napětí v libovolné jiné anténě (nebo prvku) umístěné v její blízkosti.
Výsledek vzájemného působení antén (nebo prvků) lze vyjádřit vzájemnou impedancí (mutual impedance) antén (prvků).

Viz VUT multimediální učebnice: https://www.radio.feec.vutbr.cz/raida/multimedia/index.php?nav=4-2-A;
Viz Terman, strana 776, nezapomenout řešit u vícepásmových anténních systémů.

Teorii k této problematice s politováním vynechávám s ohledem na rozsah a zaměření této minipublikace. Je však zajímavá a extrémně důležitá. Úvod jsem kdysi uvedl:
https://www.sidlo.com/KV_anteny/vzajemna_impedance.htm

Praktické cvičení s přiloženými soubory:

1. použít MMANA, soubory Yagi_3EL20_3EL17;
2. otevřít 3EL17, nastavit Z0 = 12.5, vypočítat Far Field pattern, uložit;
3. editovat 3EL17 posunutím ve směru osy Z (+1m), otevřít editaci description, okopírovat vodiče, uložit je do txt souboru;
4. otevřít 3el20, nastavit Z0 = 12.5, vypočítat Far Field pattern, uložit;
5. editovat anténu, přidat vodiče 3EL17;
6. spočítat a porovnat pattern 3EL20;
7. změnit source a spočítat pattern 3EL17 a ukázat, že impedance a vyzařování jsou ovlivněné druhým systémem.

16. Frekvenční charakteristiky antény

Frekvenčních charakteristik máme hned několik a jsou to např. průběhy impedance R, jX v závislosti na frekvenci, průběh VSWR v závislosti na frekvenci, průběh zisku a F/B v závislosti na frekvenci.

17. Další charakteristiky antény

Anténu charakterizuje celá řada dalších vlastností, např.:

- polarizace; polarizace se týká orientace elektrického pole rádiové vlny. V praxi je považováno za obvyklé a důležité mít anténu s odpovídající polarizací k přijatému signálu, aby byla maximalizována síla   signálu a minimalizovány ztráty. Lze polarizace použít k potlačení nežádoucího příjmu (QRM)?

- použitelná šířka pásma pro VSWR < 2, viz průběh VSWR (EZNEC);
- účinná výška antény;
- char. impedance napájecího vedení;
- maximální přípustný výkon na svorkách, atd.

Poznámky:
1. Prohlédnout si katalogový list jednoduché antény s parametry (Sirio Thunder, Sirio Gainmaster);
2. Prohlédnout parametry antény Optibeam, které udává výrobce:
 

odkaz na stránky výrobce: https://www.optibeam.info/index.php?article_id=105&clang=1 3. Procvičit si zobrazení frekvenční charakteristiky antén, například průběh impedancí     ve Smithově diagramu, průběh VSWR (EZNEC) atd. 4. Vypočítat si a prohlédnout vyzařované pole pro Delta loop v pásmu 80m a 40m.     Použít Eznec i MMANA. Mimo patterns diagramů provést výpočet impedance     na svorkách a rozhodnout o transformačním poměru balunu.

5. Vypočítat vyzařované pole pro šikmý dipól. Ukázat si nakreslení šikmého dipólu v MMANA, například Y1=-5 a Z1=2 a Y2=8 a Z2=10. Ukázat jak si nakalibrovat MMANA s ohledem na změřené impedance šikmého dipólu (f=7 a Z=35-j353; f=10.1 a Z=95+97; f=24.9 a Z = 172-789). Ukázat příklad výpočtu LC prvků pro přizpůsobení u šikmého dipólu ve Smith chart, taky ukázat, jakou chybu VSWR nám udělají nesprávně stanovené hodnoty LC. Ukázat srovnání Far Field šikmého dipólu a stejně dlouhé T2FD.