Антена, пристрій для випромінювання і прийому радіохвиль. Передавальна А. перетворить енергію електромагнітних коливань високої частоти, зосереджену у вихідних коливальних ланцюгах радіопередавача, в енергію випромінюваних радіохвиль. Перетворення засноване на тому, що, як відомо, змінний електричний струм є джерелом електромагнітних хвиль. Це властивість змінного електричного струму вперше встановлена Г. Герцем в 80-х рр. 19 ст на основі робіт Дж. Максвелла (детальніше за див.(дивися) Випромінювання і прийом радіохвиль ). Приймальня А. виконує зворотну функцію — перетворення енергії радіохвиль, що поширюються, в енергію, зосереджену у вхідних коливальних ланцюгах приймача. Форми, розміри і конструкції А. всілякі і залежать від довжини випромінюваних або таких, що приймаються хвиль і призначення А. Пріменяются А. у вигляді відрізання дроту комбінацій з таких відрізань, металевих дзеркал різної конфігурації, що відображають, порожнин з металевими стінками, в яких вирізані щілини, спіралей з металевих дротів і ін.
Основні характеристики і параметри А. У більшості передавальних А. інтенсивність випромінювання залежить від напряму або, як то кажуть, А. володіє спрямованістю випромінювання. Це властивість А. графічно зображається діаграмою спрямованості, що показує залежність від напряму напруженості електричного поля хвилі, що випромінює (виміряною на великій і однаковій відстані від А.). Спрямованість випромінювання А. приводить до підвищення напруженості поля хвилі у напрямі максимального випромінювання і таким чином створює ефект, еквівалентний ефекту, що викликається збільшенням випромінюваної потужності. Для кількісної оцінки еквівалентного виграшу у випромінюваній потужності введено поняття коефіцієнта направленої дії (КНД), що показує, в скільки разів потрібно збільшити потужність випромінювання при заміні даної реальної А. гіпотетичною ненапрямленою А. (ізотропним випромінювачем ), щоб напруженість електромагнітного поля залишилася незмінною. Не вся к А, що підводиться. потужність випромінюється. Частина потужності втрачається в дротах і ізоляторах А., а також в тій, що оточує А. середовищу (землі, що підтримують А. конструкціях і ін.). Відношення випромінюваної потужності до тієї, що всій підводиться називається ккд(коефіцієнт корисної дії) А. Проїзведеніє КНД на ккд(коефіцієнт корисної дії) називається коефіцієнтом посилення (КУ) А.
Приймальня А. також характеризується формою діаграми спрямованості, КНД, ккд(коефіцієнт корисної дії) і КУ. Її діаграма спрямованості змальовує залежність едс(електрорушійна сила), створюваною А. на вході приймача, від напрями приходу хвилі. При цьому передбачається, що напруженість поля в точці прийому не залежить від напряму приходу хвилі. КНД показує, в скільки разів що вводиться А. у вхідний ланцюг приймача потужність при приході хвилі з напряму максимального прийому більше середнього (по всіх напрямах) значення потужності, за умови, що напруженість поля не залежить від напряму приходу хвилі. КНД приймальні А. характеризує її просторову вибірковість, що визначає можливість виділення сигналу, що приймається, на тлі перешкод, що створюються радіосигналами, що йдуть з різних напрямів і породжуваних різними джерелами (див. Перешкоди радіоприйому ). Під ккд(коефіцієнт корисної дії) приймальні А. мають на увазі ккд(коефіцієнт корисної дії) цій же А. при використанні її для передачі. КУ приймальні А. визначається як твір КНД на ккд(коефіцієнт корисного дії). Форма діаграм спрямованості, КНД і КУ будь-який А. однакові в режимі передачі і в режимі прийому. Це властивість взаємності процесів передачі і прийому дозволяє обмежитися описом характеристик А. лише у режимі передачі.
Теорія і методи побудови А. базуються на теорії випромінювання елементарного електричного вібратора> ( мал. 1 , а), опублікованою Г. Герцем в 1889. Під елементарним електричним вібратором мають на увазі провідник, завдовжки у багато разів меншої довжини випромінюваної хвилі λ, обтічний струмом високої частоти з однаковою амплітудою і фазою на всій його довжині. Його діаграма спрямованості в плоскості, що проходить через вісь, має вигляд вісімки ( мал. 1 , би). У плоскості, перпендикулярній осі, спрямованість випромінювання відсутня, і діаграма має форму круга ( мал. 1 , в). КНД елементарного вібратора дорівнює 1,5. Прикладом практичного виконання елементарного вібратора є Герца вібратор . Будь-яка А. може розглядатися як сукупність великого числа елементарних вібраторів.
Перша практична А. у вигляді несиметричного вібратора була запропонована винахідником радіо А. С. Поповим в 1895. Несиметричний (відносно точки підведення енергії) вібратор є довгим вертикальним дротом, між нижнім кінцем якого і заземленням включається передавач або приймач ( мал. 2 , а). Заземлення зазвичай виконується у вигляді системи радіально розташованих дротів, які закопують в землю на невелику глибину. Ці дроти сполучені загальним дротом з однією з клем передавача або приймача. Діаграма спрямованості вертикального несиметричного вібратора, довжина якого мала в порівнянні з λ, має у вертикальній плоскості (при високій електричній провідності землі) вигляд напіввісімки ( мал. 2 , би); у горизонтальній — форму круга. КНД такий А. рівний 3. Як видно з мал.(малюнок) 2, би , вертикальний несиметричний вібратор забезпечує інтенсивне випромінювання уздовж поверхні землі і тому отримав широке вживання в радіозв'язку і радіомовленні на довгих і середніх хвилях. На цих хвилях властивості грунту близькі до властивостей високопровідного середовища і зазвичай потрібно забезпечити інтенсивне випромінювання уздовж поверхні землі.
Одній з важливих характеристик А. такого типа є опір випромінювання R ізл . При довжині вібратора l £ 1 / 4 l під опором випромінювання зазвичай мають на увазі відношення потужності, що випромінює, до квадрата ефективного значення сили струму виміряного в нижнього кінця вібратора. Чим більше R ізл , тим більше випромінювана потужність (при заданому струмі у вібраторі), вище ккд(коефіцієнт корисної дії), ширше смуга частот, що пропускаються, і нижче максимальна напруженість електричного поля, що виникає в поверхні дроту А. при заданій потужності, що підводиться. Т. до. максимальна напруженість поля, щоб уникнути іонізації навколишнього повітря і пробою ізоляторів, що підтримують А., не повинна перевершувати певного значення, то чим більше R ізл , тим більше максимальна потужність, яку можна підвести к А. R ізл збільшується із зростанням відношення l /λ, а також з підвищенням рівномірності розподілу струму по довжині вібратора. Розширення смуги частот, що пропускаються, і зниження макс.(максимальний) напруженості поля досягаються також збільшенням діаметру дроту А. або вживанням декількох паралельно сполучених дротів (зниження хвилевого опору А.).
А. довгих хвиль. В області довгих хвиль вдосконалення А. йшло по лінії збільшення їх геометричної висоти, що доходила до 300 м-код , вирівнювання розподілу струму шляхом додавання горизонтальних і похилих дротів (Т-подібні, Г-подібні і зонтичні А., мал. 3 ) і виконання вертикальних і горизонтальних частин А. з декількох паралельних дротів з метою зниження хвилевого опору. КНД довгохвильових А. » 3. У міру укорочення λ полегшується будівництво А. заввишки, сумірною з λ. При цьому немає потреби в додаванні горизонтальних або похилих дротів. Тому в 30-х рр. на радіомовних станціях, що працюють в діапазоні довжин хвиль від 200 до 2000 м-код , став застосовуватися вертикальний несиметричний вібратор у вигляді ізольованих від землі свободностоящей металевої антени-башти або антени-щогли, підтримуваний відтяжками, розділеними ізоляторами на короткі секції з метою зменшення струмів, що наводяться в них електромагнітним полем вібратора. КНД антени-щогли і антени-башти залежить від відношення їх висоти до λ . Коли це відношення дорівнює 0,63, КНД має максимальне значення, рівне 6. Якщо за умовами роботи в цьому діапазоні хвиль бажано направлене випромінювання в горизонтальній плоскості, то застосовують складну А. ( мал. 4 , а), що складається зазвичай з 2 вертикальних несиметричних вібраторів — одного, безпосередньо живленого від передавача (активний вібратор), і іншого, виконаного ідентично першому і збуджуваного унаслідок просторового електромагнітного зв'язку з ним (пасивний рефлектор). При належному налаштуванні пасивного рефлектора в результаті інтерференції хвиль, що випромінюються активним вібратором і пасивним рефлектором, виходить діаграма спрямованості, характерна форма якої в горизонтальній плоскості показана на мал. 4 , би. Як видно, вживання рефлектора приводить до істотного ослабіння інтенсивності випромінювання в одному напівпросторі. КНД такий А. приблизно у 2 рази більше КНД одного вібратора.
А. середніх хвиль. В радіомовному діапазоні 200—550 м-коду широко застосовують так звані антифедінгову А., що дозволяє ослабити ефект завмирання електромагнітного поля (фединг), що виникає на малих відстанях від А. (починаючи з 40—60 км. ) увечері і вночі. Ефект завмирання обумовлений інтерференцією просторової (відбитою від іоносфера) хвилі і хвилі, поверхні землі, що поширюється уподовж. Розподіл струму по вібратору в антіфеддінгової А. підбирається так, що прийом просторової хвилі значно ослабляється. Для прийому на довгих і середніх хвилях, окрім несиметричних вібраторів, користуються рамковою антеною ( мал. 5 ) і так званими магнітними антенами, а також складною А., що є композицією з рамкової А. і вертикального симетричного вібратора. Ці приймальні А. володіють направленими властивостями в горизонтальній плоскості і тим самим дозволяють ослабити перешкоди радіоприйому, якщо джерело перешкод знаходиться в напрямах мінімуму діаграми спрямованості. Подальше збільшення перешкодозахищеної при прийомі на довгих і середніх хвилях може бути досягнуто вживанням антени Бевереджа, що є довгим горизонтальним дротом, підвішеним на висоті декількох метрів над землею і направлений на станцію, що приймається.
А. коротких хвиль. Виконання короткохвильових А. (див. Короткі хвилі ) істотно залежить від протяжності ліній зв'язку. На лініях малій протяжності (до декількох десятків км. ) зв'язок здійснюється за допомогою хвиль, що поширюються уздовж поверхні землі (див. Поширення радіохвиль ). На таких лініях в якості А. часто застосовують вертикальний несиметричний вібратор, подібний до вібратора середніх і довгих хвиль, а також вертикальний симетричний вібратор ( мал. 6 , а). На лініях великої протяжності (від 50—100 км. і більш) зв'язок здійснюється за допомогою радіохвиль, однократно або багато разів відбитих від іоносфери. На таких лініях широко застосовують А. з горизонтальних симетричних вібраторів ( мал. 6 , би), що забезпечують максимальне випромінювання під деяким кутом до горизонтальної плоскості. Цілодобовий і цілорічний зв'язок на коротких хвилях вимагає частої зміни λ. У денний час, влітку і в роки підвищеної сонячної активності потрібні коротші хвилі, ніж вночі, взимку і в роки зниженої сонячної активності. Тому застосовують переважно діапазонні А., що працюють в широкому діапазоні хвиль без яких-небудь перебудов. Одній з простих діапазонних А. є симетричний горизонтальний вібратор, відомий під назвою Надененко диполя ( мал. 7 ). Ета А. має малий хвилевий опір унаслідок чого її вхідний опір в широкому діапазоні хвиль мало залежить від довжини хвилі, що дозволяє забезпечити хороше узгодження з тим, що живить фідером в більш ніж 2-кратному діапазоні хвиль без перебудови. КНД диполя Надененко (з врахуванням впливу землі, що усуває випромінювання в нижній напівпростір) лежить в межах від 6 до 12.
На далеких короткохвильових лініях зв'язку необхідні А. з великими КНД, чим КНД симетричного вібратора. Як такі А. часто застосовують синфазну А. ( мал. 8 , а), плоскі грати, що є, з симетричних вібраторів, збуджених струмами однакової фази. У напрямі, перпендикулярному до центру грат, на великій відстані від синфазної А. поля, що створюються випромінюванням всіх вібраторів, синфазни, оскільки дороги хвиль від вібраторів до точки прийому практично однакові. У цьому напрямі створюється максимальна напруженість поля. У інших напрямах дорозі і відповідно фази хвиль різні, і інтерференція хвиль, що випромінюються окремими вібраторами, приводить до ослабіння сумарної напруженості поля. Чим більше вібраторів в одному горизонтальному ряду, тим вужчий діаграма спрямованості в горизонтальній плоскості. Діаграма спрямованості у вертикальній плоскості звужується із збільшенням числа горизонтальних рядів (поверхів) вібраторів. Для здобуття однонаправленого випромінювання і збільшення КНД в 2 рази грат доповнюються пасивним рефлектором у вигляді ідентичних грат, в яких, унаслідок просторового електромагнітного зв'язку, збуджуються струми такої амплітуди і фази, що випромінювання у напрямі L 1 різко ослабляється ( мал. 8 , а), а у напрямі L 2 посилюється. Для того, щоб синфазна А. могла працювати в широкому діапазоні хвиль (до 2-кратного і більш) без спеціальних пристроїв, що погоджують її вхідний опір з хвилевим опором живлячого фідера, вібратори часто виконуються у вигляді диполів Надененко. Для усунення необхідності перебудови рефлектора при зміні l його інколи виконують у вигляді густої сітки з горизонтальних дротів (аперіодичний рефлектор), малопроникних для хвиль, випромінюваних А. Діаграмма спрямованості короткохвильової синфазної А. у горизонтальній ( мал. 8 , би) і вертикальній плоскості ( мал. 8 , в) складається з однієї великої (головного) пелюстки і безлічі малих (бічних) пелюсток. Чим нижче рівень бічних пелюсток, тим вище якість А. Прі передачі бічні пелюстки приводять до даремного розсіювання частини потужності, при прийомі — збільшують вірогідність попадання в тракт приймача сигналів, що заважають, йдуть з різних напрямів. КНД D синфазною А. приблизно визначається по формулі
D = k· 4p S /l 2 ,
де S — площа полотна А. ( м-код 2 ), λ — довжина робочої хвилі> ( м-код ), — коефіцієнт, що враховує вплив землі, відстань між вібраторами, довжину плечей вібраторів і ін. Для синфазних короткохвильових А. до рівне 2—3. КНД синфазних короткохвильових А. досягає декілька сотень і навіть тисяч, а ккд(коефіцієнт корисної дії) близький до 1.
Поряд з синфазними гратами на коротких хвилях застосовується ромбічна антена . Ета А. відрізняється можливістю її використання в широкому діапазоні хвиль (до 4-кратного). КНД ромбічною А., залежно від виконання і l, лежить в межах від 20 до 200, а ккд(коефіцієнт корисної дії) — 0,5—0,8. Недолік ромбічної А. — порівняно високий рівень бічних пелюсток. На приймальних короткохвильових радіоцентрах, окрім А. з симетричних вібраторів і ромбічних А., застосовується хвилі, що біжить, антена ( мал. 9 ), що відрізняється широким (до 6-кратного) діапазоном робочих хвиль, низьким рівнем бічних пелюсток в горизонтальній плоскості, що забезпечує підвищену перешкодозахищену прийому. КНД А. хвилі, що біжить, лежить в межах 40—250, а ккд(коефіцієнт корисної дії) — 0,05—0,5. Унаслідок низького ккд(коефіцієнт корисної дії) ця А. не застосовується для передачі. Для непрофесійного прийому коротких хвиль радіослухачі користуються несиметричними вібраторами, рамковими, магнітними А., а також Бевереджа А.
В розробці схем і теорії длінно-, середньо- і короткохвильових А. велике значення мали роботи радянських учених Р. З. Айзенберга, Би. Ст Брауде, І. Р. Кляцкина, Ст Д. Кузнецова, Р. А. Лаврова, А. Л. Мінца, А. М. Моделя, С. І. Надененко, М. С. Неймана, Л. До. Оліфіна, А. А. Пістолькорса, Ст Ст Татарінова, М. В. Шулейкина і інших і зарубіжних учених: англійця Р. Хоуе, француза Л. Бріллюена, американців П. Картера і Г. Брауна, шведа Е. Халлена і ін.
А. метрових і дециметрових хвиль. На метрових і дециметрових хвилях для теле- і радіопередач застосовують багатоповерхові (до 30 поверхів) турнікетні ( мал. 10 ), панельні, щілинні А. і інші типи А. з круговими діаграмами спрямованості в горизонтальній плоскості і вузькими у вертикальній плоскості (див. Телевізійна антена ). КНД цих А. пропорційний числу поверхів і знаходиться в межах від 6 до декількох десятків. Для збільшення зони дії ці А. встановлюють на баштах або щоглах висотою 100—300 м-коду і більш. Найвища в світі телевізійна башта, висотою 533 м-коду , споруджена в Москві. Прийом телепередач ведеться на симетричний вібратор, А. типа «хвилевий канал » ( мал. 11 ) і ін., які зазвичай встановлюються на дахах будинків або високих опорах. У великих (багатоквартирних) будинках застосовують колективну А., що складається з власне А., підсилювача високої частоти і системи розподільних фідерів, що підводять енергію високої частоти з виходу підсилювача до входів телевізорів. Як власний А. у системі колективного прийому застосовують А. типа «хвилевий канал» і ін. Число телевізорів, що обслуговуються однією колективною А., доходить до декількох сотень. Істотний вклад в розробку передавальних і приймальних телевізійних А. внесли радянські учені Б. Ст Брауде, В. Д. Кузнецов і ін., зарубіжні учені: американець Н. Лінденблад і ін. На метрових хвилях для зв'язку в межах прямої видимості застосовують симетричний і несиметричний вібратори, Бевереджа А. і др.; для іоносферного зв'язку — синфазні багатовібраторні грати, А. типа «хвилевий канал», ромбічну А. і др.; для Метеорному радіозв'язку — переважно А. типа «хвилевий канал».
А. надвисоких частот (свч). На СВЧ(надвисокі частоти), що охоплюють дециметрові, сантиметрові і міліметрові хвилі, для радіорелейних ліній зв'язку, радіолокації, космічних ліній зв'язку, радіоастрономії і ін. широко застосовують синфазні поверхневі А. По принципу дії такі А. подібні до синфазних багатовібраторних грат і відрізняються лише тим, що вони складаються не з дискретних випромінюючих елементів (вібраторів), а є суцільними плоскими поверхня, на якій збуджено синфазне електромагнітне поле. Синфазна поверхня, так само як і синфазні грати, має максимальне випромінювання в напрямі, перпендикулярному до поверхні, і діаграму спрямованості, що звужується у міру збільшення площі поверхні. КНД таких А. визначається по приведеній вище формулі. Коефіцієнт до (див. формулу) в даному випадку називають коефіцієнтом використання поверхні. У діапазоні СВЧ(надвисокі частоти) не прийнято враховувати вплив землі при визначенні КНД А. Вследствіє цього при ідеально плоскою, синфазний і рівномірно збудженій поверхні коефіцієнт до дорівнює 1. У реальних А. із-за нерівномірності збудження, відступи від синфазності і витоку частини енергії мимо основної випромінюючої поверхні коефіцієнт до дорівнює 0,4—0,8. Як випливає з формули, при заданій площі випромінюючої синфазної поверхні А. КНД збільшується обернено пропорціонально квадрату довжини хвилі. Ця обставина привела до того, що в області СВЧ(надвисокі частоти) застосовують А. з великими КНД, що доходять до сотень тисяч і мільйонів. Для створення синфазний збудженій поверхні широко запозичують технічні прийоми з області оптики і електроакустики. Простою поверхневою А. є рупорна антена ( мал. 12 ) у вигляді металевого радіохвилеводу з перетином, що плавно збільшується. Біля виходу рупора при досить малому вугіллі розчину плоска поверхня, що проходить через його кромки, виходить майже синфазний збудженою. Коефіцієнт використання поверхні такий А. рівний 0,5—0,8, а КНД зазвичай лежить в межах 10—100. Рупорна А. також широко застосовується як опромінювач дзеркальних і лінзових А.
Вживана на СВЧ(надвисокі частоти) лінзова антена ( мал. 13 ) за принципом дії ідентична оптичній лінзі і складається з власне лінзи і опромінювача, встановленого в її фокусі F. Лінза трансформує сферичний або циліндровий фронт хвилі опромінювача в плоский. Таким чином на виході лінзи виходить плоска поверхня, збуджена синфазним електромагнітним полем. Окремий випадок лінзової А. — рупорно-лінзова А., що складається з рупора з великим кутом розчину (60—70°) і вставленої на його виході лінзи, що трансформує сферичний або циліндровий фронт хвилі в рупорі в плоский. При зсуві опромінювача лінзи з фокусу в плоскості, що проходить через фокус і перпендикулярній осі лінзи, фронт хвилі на її виході повертається на певний кут. Відповідно повертається напрям максимального випромінювання. Це властивість лінзової А. використовується в радіолокаторах при скануванні діаграми спрямованості («гойданні» напряму максимального випромінювання). У звичайних лінзових А. кут повороту напряму максимального випромінювання обмежений унаслідок того, що з його збільшенням знижується коефіцієнт використання поверхні. Виключення представляють апланатичні лінзові А., що відрізняються тим, що в межах широкого сектора поворот напряму максимального випромінювання (зсувом опромінювача) не супроводиться істотним зниженням коефіцієнта використання поверхні. Високоякісні лінзові А. мають коефіцієнт використання поверхні 0,5—0,6.
Виключно велике поширення в області СВЧ(надвисокі частоти) отримали дзеркальні антени, що складаються з металевого дзеркала з профілем параболоїда і опромінювача. Останній встановлюється у фокусі F параболоїда ( мал. 14 ). Параболічне дзеркало трансформує сферичний фронт хвилі опромінювача в плоский фронт в раськриве (на плоскій поверхні, обмеженою кромкою дзеркала). Тим самим утворюється плоска поверхня, збуджена синфазним електромагнітним полем. Як опромінювач застосовуються слабо направлені А. (рупори, вібратори з невеликим рефлектором, спіралі і ін.). Так само, як і в лінзовій А., зсув опромінювача з фокусу в плоскості, перпендикулярній осі А., супроводиться поворотом напряму максимального випромінювання. Це властивість також використовується в радіолокаторах при скануванні діаграми спрямованості. У звичайній параболічній А. ( мал. 14 ) опромінювач знаходиться в полі хвиль, відбитих від дзеркала, що викликає спотворення діаграми спрямованості і зменшення КНД. Такий же негативний ефект викликають конструктивні елементи, що підтримують опромінювач. Щоб уникнути цього часто застосовують параболічні А. з винесеним опромінювачем; як відбивач використовується «вирізка» з параболоїда обертання, у фокусі F якою встановлюється опромінювач ( мал. 15 ). При цьому потік електромагнітної енергії, відбитий від дзеркала, проходіт мимо опромінювача і що підтримують його конструктивних елементів. У радіорелейному зв'язку широке вживання отримала рупорно-параболічна А. ( мал. 16 ), що є одним з варіантів дзеркальної А. з винесеним опромінювачем. У цій А. опромінюючий рупор і параболічне дзеркало складають єдине ціле, що практично усуває витік енергії за краї дзеркала. У 60-х рр. 20 ст в радіорелейному зв'язку, космічному радіозв'язку, радіоастрономії і ін. набули широкого поширення двохдзеркальні А. ( мал. 17 ), що складаються з основного параболічного дзеркала, допоміжного малого дзеркала і опромінювача. Електромагнітна енергія підводиться до опромінювача, що встановлюється у вершини параболоїда, і випромінюється на мале дзеркало, після віддзеркалення від якого прямує на основне дзеркало. Вживання допоміжного дзеркала полегшує здобуття оптимального розподілу електромагнітного поля в раськриве основного дзеркала, що забезпечує максимальне КНД і дозволяє зменшити довжину лінії, що підводить енергію до опромінювача. Істотний вклад в розробку теорії і техніки двохдзеркальної А. зроблений радянським вченим Л. Д. Бахрахом. Коефіцієнт використання поверхні добре виконаних дзеркальних А. рівний 0,5—0,7.
Окрім металевих дзеркал з профілем параболоїда, застосовуються дзеркала з профілем параболічного циліндра, сфери (сферична А.) і ін. Характерна особливість сферичної А. — можливість управління напрямом максимального випромінювання в широкому секторі кутів без істотного зменшення КНД. Радянськими ученими С. Е. Хайкиним і Н. Л. Кайдановським запропонована оригінальна дзеркальна А. для вживання як радіотелескоп. Такий радіотелескоп споруджений в Пулковськой обсерваторії. Він складається з пересувного опромінювача і набору плоских дзеркал, що переміщаються, розташовуються по ламаній лінії, що апроксимує параболу. Шляхом пересування опромінювача і перестановки дзеркал можна в широких межах управляти напрямом максимального випромінювання.
Одна з характерних А. СВЧ(надвисокі частоти) діапазону — щілинна А. у вигляді замкнутого полого металевого короба з щілинами, що прорізають в нім. Всередину короба вводиться електромагнітна енергія, що випромінюється через щілини (щілинні вібратори) в зовнішній простір. Великого поширення набули синфазні антенні грати з таких вібраторів. Часто вона виконується у вигляді радіохвилеводу прямокутного або круглого перетину ( мал. 18 ), в одній із стінок якого прорізаються щілини довжиною 1 / 2 l, що розміщуються таким образом, що вони збуджуються синфазний. КНД таких А. приблизно дорівнює потрійному числу щілин. Щілинні вібратори не виступають над металевою поверхнею. Тому вони широко використовуються в тих випадках, коли ця властивість є важливою, наприклад на літальних апаратах.
Великий внесок у розвиток теорії щілинних А. внесли радянські вчені М. С. Нейман, А. А. Пістолькорс, Я. Н. Фельд і ін.
Поряд з синфазною А. у діапазоні СВЧ(надвисокі частоти) застосовують А. хвилі, що біжить, що складається з системи випромінювачів, збуджених за законом хвилі, що біжить, і що має максимальне випромінювання у напрямі її поширення. ДО А. такого типа відносяться спіральна антена, А. типа «хвилевий канал», діелектрична антена, А. поверхневої хвилі (імпедансная А.) і ін. Імпедансная А. зазвичай складається з ребристої поверхні і збудника. У А., показаною на мал. 19 , збудником служить рупор. При висоті ребер менше 1 / 4 λ уздовж ребристої поверхні утворюється хвиля, що біжить, поширюється із швидкістю менший швидкості світла. Така А., як і щілинна, легко може бути зроблена невиступаючою. КНД А. хвилі, що біжить, вживаних на СВЧ(надвисокі частоти), зазвичай не перевищує 100. У розвитку теорії і техніки імпедансних А. істот, роль зіграли роботи радянських вчених Л. Д. Бахраха, Л. Д. Дерюгина, М. А. Міллера, Ст І. Таланова, О. Н. Терешина і ін., американського ученого Г. Больяна і ін.
В 50—60-і рр. 20 ст в діапазонах коротких, метрових і сантиметрових хвиль набули поширення не-залежні антени . Ці А. відрізняються від А. інших типів тим, що вони в широкому діапазоні (10—20-кратному і більш) мають майже незмінні характеристики (форму діаграми спрямованості, КНД, вхідний опір і ін.). Одним з поширених типів не-залежної А. є логоперіодічеськая А., варіант якої показаний на мал. 20 . К А, що підводиться. електромагнітна енергія збуджує великі струми лише в 3—5 вібраторах, що мають довжину, близьку до половини довжини робочої хвилі. Ця група вібраторів утворює так звану «активну область» А. Із зміною довжини робочої хвилі відповідно переміщається «активна область» А. Таким образом, відношення лінійних розмірів цієї частини А. до довжини робочої хвилі не змінюється із зміною частоти. Це і є причиною слабкої залежності електричних характеристик А. від частоти. КНД логоперіодічеських А. рівне 30—50.
Перспективи розвитку А. У 60-і рр. 20 ст намітилися ряд перспективних напрямів розвитку теорії і техніки А. Наїболєє важливі з них: 1) створення антенних грат з великого числа випромінюючих елементів (електричних вібраторів, рупорів і ін.), кожен з яких підведений до окремого вихідного блоку передавача, що має регульований фазовращатель. Управляючи співвідношенням фаз полів в окремих випромінюючих елементах, можна швидко міняти напрям максимального випромінювання, а також форму діаграми спрямованості А. Ідентічним образом створюються приймальні антенні грати з великого числа слабонаправленних А., що підключаються до окремих вхідних блоків приймача. 2) Створення А., заснованих на методі апертурного синтезу, що полягає, зокрема, в переміщенні одній або декілька невеликих по розмірах А. з послідовною фіксацією в пристрої амплітуди і фази прийнятих сигналів, що запам'ятовує. Відповідним підсумовуванням цих сигналів можна отримати такий же ефект, як від більшої А. з лінійними розмірами, рівними довжинам доріг переміщення малих А. 3) Створення економічних, легко встановлюваних А. (дзеркальних А., антен-башт і антен-щогл і ін.) на основі використання металізованих плівок, із застосуванням пневматики для додання А. необхідній конфігурації. 4) Широке впровадження строгих методів аналізу і синтезу (проектування по заданих характеристиках) А. на основі вживання електронних обчислювальних машин. 5) Розвиток статистичних методів аналізу А.
Літ.: Пістолькорс А. А., Антени, М., 1947; Айзенберг Р. З., Антени ультракоротких хвиль, М., 1957; Р. Маркова Т., Антени, М., 1960; Драбкин А. Л., Зузенко Ст Л., Пристрої Антенних фідерів, М., 1961; Айзенберг Р. З., Короткохвильові антени, М., 1962.
