Antenne

 

Le antenne sono dispositivi in grado di convertire un segnale elettrico in onde elettromagnetiche ed irradiarle nello spazio circostante o viceversa.”

 

(Anche se io preferisco questa: ...


" Le antenne danno realtà alle nostre fantasie, ai sogni, sono complici della nostra irrequietezza".) 



Le antenne utilizzate per la ricezione di segnali si dicono antenne riceventi in quanto sono in grado di assorbire l'energia proveniente da un'onda elettromagnetica e generare una tensione ai propri capi in risposta.

Il segnale trasmesso e/o ricevuto assume valori significativi quando la frequenza dello stesso corrisponde alla  risonanza elettromagnetica dell'oggetto, nel caso che il materiale di cui è composta l'antenna sia un buon conduttore, le tensioni in uscita dall'antenna sono utilizzabili per la ricezione via radio.

Le antenne innanzitutto si distinguono in direttive e omnidirezionali. Le prime permettono di aumentare l'intensità del segnale trasmesso (in gergo tecnico si parla di guadagno espresso in decibel) concentrandolo nella direzione in cui si trova la stazione ricevente. Le direttive sono dunque delle lenti elettromagnetiche e se vogliamo sapere come sono fatte, basta guardare le antenne televisive sul tetto di casa.

Le antenne omnidirezionali, invece, hanno il vantaggio di ricevere da più direzioni contemporaneamente, al prezzo di un minore guadagno, e vengono utilizzate per le stazioni mobili o quando non si sappia in anticipo dove si troverà il corrispondente. Degli esempi nella vita di tutti i giorni sono dati dalle antenne dei telefoni cellulari e da quella dell'autoradio.

 

Nella costruzione di una antenna Guadagno (amplificazione), apertura e diagramma di radiazione sono elementi fondamentali e strettamente connessi gli uni agli altri. Il guadagno è misurato per confronto tra l'antenna considerata e un'antenna di riferimento, come riferimento si usa il dipolo perché una sorgente isotropa (cioè che irradia egualmente in tutte le direzioni) è un'idealizzazione e non può essere praticamente realizzata, il dipolo di riferimento ha un guadagno di 2,1 dB.
La maggior parte delle antenne reali irradiano più di un'antenna isotropa in alcune direzioni e meno in altre. Il guadagno è adimensionale e intrinsecamente direzionale; esso è solitamente misurato nella direzione in cui l'antenna ha la massima emissione.

L'apertura è la forma della sezione trasversale nella direzione del massimo guadagno e ha quindi due dimensioni. (talvolta l'apertura è espressa come raggio del cerchio che approssima questa sezione trasversale o l'angolo del cono).


Il diagramma di radiazione è la rappresentazione tridimensionale del guadagno, ma solitamente si preferisce più comodamente considerare i diagrammi di sezioni orizzontali e verticali. Antenne ad alto guadagno solitamente presentano dei lobi laterali. Essi rappresentano dei picchi minori del guadagno rispetto al lobo principale (il "fascio"). Questi lobi laterali limitano la qualità dell'antenna se questa è usata in sistemi in cui si deve determinare la direzione del segnale, come ad esempio nei sistemi radar. Nella figura è rappresentato un diagramma di radiazione a due dimensioni (che potrebbe rappresentare una sezione verticale o una sezione orizzontale dello spettro di emissione). In rosso è rappresentato il fascio (main lobe) e, in blu, i lobi laterali (side lobe).

Esempio di diagramma di radiazione di un'antenna

 

 

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Tipi fondamentali di ANTENNE

 

La prima antenna fu inventata da Hertz ed aveva la forma indicata sotto a sinistra.



ante09

Oggi l'antenna che porta il suo nome è molto usata, ad esempio nei trasmettitori e ripetitori per cellulari e per sistemi radiotelevisivi, spesso non da sola, ma in cortine.
La lunghezza di ognuno dei due stili è, in prima approssimazione, λ/4 , o meglio, tenendo conto di un fattore correttivo del 5% in meno, è il 95% di λ/4.


L'antenna marconiana, rappresentata in alto a destra, che prende il nome da Guglielmo Marconi, ha invece uno stilo a massa ed un altro lungo λ/4, o, se si vuole essere più esatti, il 95% di λ/4.
L'antenna hertziana ha resistenza di radiazione uguale a 73Ω, mentre quella marconianaha resistenza di radiazione uguale a 36,5Ω .

 

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