Antennit Antenneilla lähetetään ja vastaanotetaan radioaaltoja. Lähetysleho pyritään saamaan antennilla mahdollisimman tehokkaasti radiotielle tai radiotieltä vastaanottimeen. Antenneja tarvitaan lahes kaikissa radiotekniikan sovelluksissa. Radiotaajuuksien käytön voimakas kasvu asettaa antenneille yhä tiukempia vaatimuksia. Antennien rakenne vaihtelee suuresti riippuen mm. taajuudesta ja käyttötarkoituksesta. Antennit voidaan ryhmitellä esimerkiksi sateilytapansa perusteella virtaelementti-, apertuuri- ja kulkuaaltoantenneihin sekä antenniryhmiin. Antenneista on tarjolla runsaasti kirjallisuutta [Räisänen- Lehto: Radiotekniikka]. 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 74 Säteilyn syntyminen antennissa 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 75
Antennien peruskäsitteitä Antennit ovat resiprookkisia; ts. niiden ominaisuudet ovat samat lähetyksessä ja vastaanotossa. Antennia ympäröivä tila voidaan jakaa kolmeen alueeseen: reaktiivinen lähikenttä, etäisyys alle λ/2π säteilevä lähikenttä, etäisyys alle 2D 2 /λ, D on antennin suurin mitta kohtisuoraan säteilysuuntaa vastaan kaukokenttä 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 76 Antennien ominaisuuksia Antennin säteilyominaisuudet säteilyresistanssi (syötetyn tehon muuttuminen säteilyksi) säteilykuvion muoto eli suuntakuvio suuntaavuus, sieppauspinta, etutakasuhde, antennin vahvistus (säteilyteho tiettyyn suuntaan vs. isotrooppinen) vaihekuvio, polarisaatio, Antennin piiriominaisuudet syöttöimpedanssi, kaistanleveys säteilyhyötysuhde Antennin muut ominaisuudet mekaaniset, koko, paino ulkonäkö, hinta,.. 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 77
Suuntakuvio 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 78 Antennityyppejä Virtaelementti- eli johdinsäteilijät virta-alkiot antennin metallijohtimessa saavat aikaan säteilyn esim. dipoli, monopoli, yagi, silmukka, quadi, pitkälanka, rombi Apertuuri- eli pintasäteilijät antennin pinta-alkiossa olevat kentät saavat aikaan säteilyn pinta-alkio voi olla johdetta tai eristettä esim. torviantenni, paraboloidiheijastinantenni, mikroliuska, rako, rusetti, dielektrinen, Antenniryhmät kahden tai useamman antennin muodostamia esim. suurempi vahvistus, säädettävä suuntakuvio, säädettävä taajuuskaista, 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 79
Erilaisia antenneja 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 80 Monopoli ja dipoli 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 81
Dipoliantennin suuntakuvio 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 82 Dipoliantennin virrat ja jännitteet 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 83
Dipoliantennin suuntakuvio vs. sähköinen pituus 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 84 Esimerkkejä antennien rakenteista 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 85
Parboloidiantennin säteity 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 86 Parboloidiantenni 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 87
Antennien välinen yhteys Lähde: Räisänen-Lehto: Radiotekniikka. 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 88 Esimerkki vapaan tilan vaimennuksesta 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 89
EMI, EMC, Sähkömagneettinen yhteensopivuus Sähkö- / elektroniikkasovellusten määrän kiihtyvä kasvu Erilaisten laitteiden integroituminen; esim. auton elektroniset toiminnot Signaalien nopeuksien kasvu suurtaajuiset häiriöt EMI = Electromagnetic Interference EMC = Electromagnetic Compatibility EMC direktiivi rajat laitteiden häiritsevyydelle ja häiriytyvyydelle kotitalous-, toimisto-, teollisuusympäristöt tietoliikennelaitteet EMC-testaus 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 90 RF-tekniikasta ja suurtaajuussuunnittelusta RF-tekniikkaa ovat virtapiirit ja laitteet, joissa sähköilmiöiden äärellinen etenemisnopeus on otettava huomioon. RF- eli suurtaajuuspiirien parametrit ovat jakautuneita. (Pientaajuisissa piireissä on keskitetyt parametrit.) Suurtaajuussuunnittelussa on omat erityiset menetelmänsä; ongelmia voidaan ratkaista mm. Smithin kartan avulla. 11.11.2006 Tiedonsiirron perusteet / AB 91