GENERALITA'

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

Le antenne possono essere trasmittenti o riceventi a seconda dell'uso cui sono destinate, oppure possono svolgere tutti e due le funzioni anche contemporaneamente.

Le antenne sono dunque impiegate nei trasmettitori e nei ricevitori  CB, radioamatoriali, televisivi, radiofonici, nei cellulari, nei ponti radio, nei satelliti artificiali, nei radiocomandi .

 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO 

Un trasmettitore è costituito, essenzialmente, da un generatore del segnale elettrico, da un linea  a radiofrequenza e da un'antenna trasmittente secondo lo schema indicato in figura.

Il generatore produce un segnale elettrico contenente l'informazione da trasmettere, che può essere costituita, ad esempio, da un suono, nel caso di una stazione radioamatoriale o un baracchino.

La linea elettrica a R.F. trasporta il segnale dal luogo dove questo è prodotto, all'antenna trasmittente per essere inviato sotto forma di onde elettromagnetiche al destinatario dell'informazione.

La linea di collegamento è di norma indispensabile perché l'informazione  è prodotta spesso in un punto diverso da quello dove si trova l'antenna.

Il radioamatore, ad esempio, può abitare a primo piano, mentre l'antenna va posta di preferenza, per funzionare meglio,  sul tetto dell'ultimo piano,come è schematicamente indicato nella figura a destra.

I campi elettrici e magnetici lungo il cavo si annullano quasi completamente per compensazione essendo i conduttori attraversati da cariche elettriche vicinissime e di segno opposto, lungo l'antenna invece, le cose cambiano completamente in quanto qui le cariche di segno positivo si trovano su uno stilo lontano da quelle di segno negativo che si trovano sull'altro stilo ed inoltre le correnti elettriche non risultano opposte, come avviene lungo il cavo, bensì allineate in modo da intensificare l'effetto del campo che esse producano.

Il campo  elettrico circostante  il cavo è  di intensità trascurabile perché dovuto alla differenza fra le due cariche e  soprattutto perché i conduttori, schermati, ne rendono impossibile l'irradiazione. 

Analogamente il campo  magnetico circostante  il cavo è  di intensità trascurabile perché dovuto  alla differenza fra le due correnti circolanti nei due diversi conduttori.

Quando perviene sull'antenna, il segnale, si trasforma in energia elettromagnetica perché, in base alle equazioni di Maxwell, 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 COME COMPONENTE ELETTRONICO

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 detto resistenza 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 adattare la 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, maggiore è la larghezza di banda dell'antenna.

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.

APPROFONDIMENTI:

TIPI FONDAMENTALI DI ANTENNE

GUADAGNO

RENDIMENTO

ALTRI TIPI DI ANTENNE

CORTINE DI ANTENNE

ANTENNE CARICATE