Ovo poglavlje predstavlja temeljne parametre bežične komunikacije s ciljem boljeg razumijevanja uloge antena u komunikacijskim sustavima. Bežična komunikacija odvija se u obliku elektromagnetskih valova, što čini ključnim razumijevanje karakteristika širenja valova.
U ovom poglavlju ćemo raspravljati o sljedećim parametrima:
•Frekvencija
• Valna duljina
• Usklađivanje impedancije
• VSWR i reflektirana snaga
• Propusnost
•Postotak propusnosti
• Intenzitet zračenja
A sada, pogledajmo ih detaljnije.
Frekvencija:
Prema standardnoj definiciji, frekvencija je broj ponavljanja vala po jedinici vremena. Jednostavno rečeno, frekvencija opisuje koliko često se neki događaj događa. Periodični val ponavlja se svakih T sekundi (jedno razdoblje), a njegova frekvencija je recipročna vrijednost vremenskog razdoblja T.
Matematički, to izgleda ovako:
$$f = \frac{1}{T}$$
• F predstavlja frekvenciju periodičnog vala, dok
•T je vrijeme potrebno za dovršetak jednog punog ciklusa.
Frekvencija se mjeri u hercima, skraćeno Hz.
Gornja slika prikazuje sinusni val, prikazujući napon (u mV) kao funkciju vremena (u ms). Ovaj valni oblik ponavlja se svakih 2t milisekundi; stoga je njegov period T = 2t ms, a frekvencija f = 1/(2t) kHz.
Valna duljina:
Prema standardnoj definiciji, udaljenost između dva uzastopna vrha ili dva uzastopna dna naziva se valna duljina.
Jednostavno rečeno, valna duljina je udaljenost između dva susjedna pozitivna vrha ili dva susjedna negativna vrha. Donja slika prikazuje periodični valni oblik, s označenom valnom duljinom (λ) i amplitudom. Što je veća frekvencija, to je kraća valna duljina i obrnuto.
Formula za valnu duljinu je:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$
•λ predstavlja valnu duljinu
•C je brzina svjetlosti ($3 \puta 10^8$ metara u sekundi)
• F je frekvencija
Valna duljina λ izražava se u jedinicama duljine, kao što su metri, stope ili inči. Uobičajeno korištena jedinica je metar.
Usklađivanje impedancije:
Prema standardnoj definiciji, usklađivanje impedancije se događa kada je impedancija odašiljača približno jednaka impedanciji prijemnika.
Potrebno je usklađivanje impedancije između antene i strujnog kruga. Impedancije antene, dalekovoda i strujnog kruga trebaju biti usklađene kako bi se postigao maksimalni prijenos snage između antene i prijemnika ili odašiljača.
Nužnost usklađivanja
Rezonantni uređaji mogu isporučiti optimalni izlaz unutar određenih uskopojasnih frekvencija. Kao rezonantni uređaj, antena može postići bolje izlazne performanse kada je njezina impedancija pravilno usklađena.
• Kada impedancija antene odgovara impedanciji slobodnog prostora, snaga koju zrači antena bit će učinkovito prenesena
• Izlazna impedancija prijemne antene trebala bi odgovarati ulaznoj impedanciji prijemnog pojačala
• Za odašiljačku antenu, ulazna impedancija treba odgovarati izlaznoj impedanciji odašiljačkog pojačala, kao i karakterističnoj impedanciji dalekovoda
Impedancija se mjeri u omima, a označava se simbolom Z.
VSWR i reflektirana snaga:
Prema standardnoj definiciji, omjer maksimalnog napona i minimalnog napona u stojećem valu naziva se omjer naponskog stojnog vala (VSWR).
Kada su impedancije antene, dalekovoda i strujnog kruga neusklađene, snaga se ne može učinkovito zračiti; umjesto toga, dio snage se reflektira natrag.
Glavne karakteristike su —
• Parametar koji pokazuje stupanj neusklađenosti impedancije naziva se omjer stojnog vala napona (VSWR)
•VSWR je kratica za omjer stojnog vala napona i često se naziva i SWR
• Što je veća neusklađenost impedancije, to je veća vrijednost VSWR-a
• Za postizanje učinkovitog zračenja, idealna VSWR vrijednost je 1:1
• Reflektirana snaga odnosi se na dio snage koja se gubi. Reflektirana snaga i VSWR u biti opisuju isti fizički fenomen iz različitih perspektiva
Propusnost:
Prema standardnoj definiciji, frekvencijski pojas unutar određenog raspona valnih duljina dodijeljen za određenu komunikaciju naziva se propusnost.
Kada se signal prenosi ili prima, on radi unutar određenog frekvencijskog raspona. Ovaj specifični frekvencijski raspon dodjeljuje se određenom signalu kako bi se spriječile smetnje od drugih signala tijekom prijenosa.
• Propusnost se odnosi na frekvencijski raspon između visokofrekventnih i niskofrekventnih granica prijenosa signala
• Nakon što je propusnost dodijeljena, drugi je ne mogu koristiti
• Cijeli spektar je podijeljen na segmente propusnosti, a svaki je dodijeljen različitim odašiljačima
Propusnost o kojoj smo upravo raspravljali može se nazvati i apsolutnom propusnošću.
Postotak propusnosti:
Prema standardnoj definiciji, omjer apsolutne propusnosti i njezine središnje frekvencije naziva se postotna propusnost.
Frekvencija unutar pojasa na kojoj snaga signala doseže svoj maksimum naziva se rezonantna frekvencija, poznata i kao središnja frekvencija pojasa, a označava se kao fC.
• Viša i niža frekvencija pojasa označene su kao fH i fL.
• Apsolutna propusnost dana je s fH − fL
• Za procjenu širine frekvencijskog pojasa potrebno je izračunati njegovu frakcijsku propusnost ili postotak propusnosti
Postotak propusnosti izračunava se kako bi se razumio raspon frekvencijskih varijacija koje komponenta ili sustav mogu podnijeti.
•fH označava višu frekvenciju
•fL označava nižu frekvenciju
•fc označava središnju frekvenciju
Što je veći postotak propusnosti, to je šira propusnost kanala.
Intenzitet zračenja:
Intenzitet zračenja definiran je kao snaga zračenja po jedinici prostornog kuta.
Antena intenzivnije zrači u određenim smjerovima, koji odgovaraju njenom maksimalnom intenzitetu zračenja. Maksimalni mogući domet zračenja karakterizira intenzitet zračenja.
Matematički izraz
Intenzitet zračenja dobiva se množenjem gustoće izračene snage s kvadratom radijalne udaljenosti:
Gdje je U intenzitet zračenja, r je radijalna udaljenost, a （Wrad） je gustoća izračene snage.
• U predstavlja intenzitet zračenja
•r predstavlja radijalnu udaljenost
• Wrad predstavlja gustoću izračene snage
Gornja jednadžba izražava intenzitet zračenja antene. Radijalna udaljenost se ponekad označava simbolom Φ.
Jedinica za intenzitet zračenja je vat po steradijanu (W/sr) ili vat po kvadratnom radijanu (W/rad²).
Za više informacija o antenama posjetite:
Vrijeme objave: 26. ožujka 2026.
