Le antenne sono dispositivi in grado di convertire un segnale elettrico  in segnale di tipo elettromagnetico ed irradiarlo nello spazio circostante o viceversa.

 

La prima antenna fu inventata daHertz ed aveva la forma indicata in figura.

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, 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 marconiana ha resistenza di radiazione uguale a 36,5Ω.

 

Quando il segnale perviene sull'antenna, si trasforma in energia elettromagnetica perché, in base alle equazioni diMaxwell, una perturbazione del campo elettrico dovuta alla continua variabilità data dalla frequenza, determina una continua variazione del campo magnetico e viceversa, dando così luogo a un'onda detta appunto elettromagnetica costituita da anelli di campo magnetico che si alternano con anelli di campo elettrico ad essi perpendicolari  e viceversa.

L'antenna, da un punto di vista elettrico, si comporta come un circuito risonante serie, come può intuirsi dalle modifiche indicate nella sequenze seguenti ove, partendo da un circuito RLC serie a componenti discreti, si va sempre riducendo il valore dell'induttanza, della capacità e della resistenza del circuito fino ad ottenere un circuito a componenti concentrate che corrisponde ad un'antenna.

 

Da un punto di vista elettrico, dunque, l'antenna è un'impedenza di tipo RLC e come tale è vista dal generatore.

La sua risposta in frequenza corrisponde a quella di ogni circuito risonante ed ha comportamento di tipo resistivo in corrispondenza del centro della curva, ohmico - capacitivo per frequenze inferiori, ohmico - induttivo per frequenze superiori.

All'interno della banda passante, il comportamento dell'antenna può essere assimilato con buona approssimazione, a quello di una resistenza e il suo valore è dettoresistenza di antenna.

E' bene che la linea a R.F. sia adattata per una sua ottimizzazione d'uso all'antenna, ed essendo l'impedenza caratteristica della linea praticamente una resistenza pura, allora è bene che l'antenna sia usata all'interno della sua banda passante.

La resistenza di antenna, però aumenta all'aumentare  del rapporto fra la lunghezza e il diametro, per cui, come spesso si fa per i baracchini, si usa porre in cima all'antenna, una vite di regolazione con lo scopo di effettuare piccoli adattamenti della resistenza dell'antenna alla linea.

La banda passante aumenta invece al crescere del rapporto diametro/lunghezza.

Mantenendo costante allora la lunghezza dell'antenna, che è determinata dalla frequenza centrale di sintonia, maggiore è il diametro dell'antenna, maggiore è la sua larghezza di banda.

L'antenna costituisce la terminazione di una linea a radiofrequenza.

Lungo la linea viaggiano un'onda di tensione e di corrente che giunte all'antenna determinano su di questa un'onda stazionaria di tensione e di corrente i cui diagrammi sono rappresentati a destra nel caso di un'antenna hertziana.

 

 

Le antenne irradiano energia elettromagnetica con la stessa intensità differente nelle varie direzioni circostanti.

Il diagramma di radiazione  indica l'intensità di potenza elettromagnetica che viene irradiata nelle varie direzioni dall'antenna in esame.

Per meglio realizzare questo studio si è definita un'antenna, detta isotropa o isotropica, inesistente nella realtà,  ma che viene comodo usare come confronto per i diagrammi di radiazione di tutte le altre antenne.

Questa ha la caratteristica di irradiare in ogni direzione con la stessa intensità ed ha quindi come diagramma di radiazione una sfera che, in una sezione piana, diventa un cerchio.

Il guadagno di un'antenna è definito come il rapporto fra la potenza irradiata dall'antenna nella direzione in esame e la potenza che irradierebbe un'antenna isotropa nella stessa direzione se fosse alimentata con la stessa potenza.

Il guadagno dell'antenna marconiana è il doppio di quella hertziana, e cioè: 3,3.

Nelle antenne, sia trasmittenti che riceventi, circola corrente elettrica a radiofrequenza che determina perdite per effetto Joule.Si definisce allora rendimento o efficienza, nelle antenne trasmittenti, il rapporto fra la potenza irradiata e la potenza ricevuta.Le  perdite termiche in un'antenna hanno valori che vanno dal 3% al 5%,corrispondenti ad un rendimento del 97% - 95%.

 

 

 

 

 

 

LUNGHEZZA DELL' ANTENNA IN BASE ALLA FREQUENZA