antennitekniikan

Antennitekniikka on sähkö- ja radiotekniikan ala, joka käsittelee elektromagneettisen säteilyn tuottamista, ohjausta ja vastaanottoa. Se tutkii, miten antennit muuntavat sähköenergian säteilyksi ja päinvastoin, sekä miten väliaineet ja rakenteet vaikuttavat säteilyn ominaisuuksiin. Keskeisiä periaatteita ovat Maxwellin yhtälöiden ennusteet, säteilyn kuva, impedanssi, heijastus ja säteilevän järjestelmän vastustamistekijät. Antennin tehokkuus ja käytännön suorituskyky riippuvat sekä sen muodosta että ympäristön ominaisuuksista.

Suunnittelussa huomioidaan taajuusalue, kaistanleveys, avaus (gain), suuntaavuus, polarisaatio sekä koko, paino ja valmistuskustannukset. Yleisimmät antennityypit ovat dipoli- ja monopoliantenni, Yagi-, paraboliset heijastinantenni sekä patch- ja array-antenneja. Monirakenteiset järjestelmät voivat käyttää beamformingia, jolla säteilyä suunnataan tiettyyn suuntaan.

Mittaus- ja standardointityöt kattaa impedanssin sovituksen, heijastusmittaukset (S11), return loss ja säteilykuvion mittaukset. Tyypillisesti käytetään 50 ohmin järjestelmiä ja S-parametrien sekä analysointimenetelmien avulla optimoidaan suorituskykyä.

Sovellukset kattavat mobiiliverkot, radio-, televisio- ja satelliittiviestinnän sekä kaukokartoitus- ja tutkajärjestelmät. Antennitekniikka kehittyy edelleen millimetriaaltoalueen, massiivisen MIMO:n sekä materiaalien kehityksen ja integroitujen, älykkäiden antenniratkaisujen suuntaan, joissa digitaalinen beamforming ja modernit ohjausmenetelmät voivat parantaa kapasiteettia ja luotettavuutta.