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アンテナシステムの歴史

Feb 15, 2020

アンテナの開発は、無線技術の開発と密接に関連しています。 あらゆる種類のアンテナは、当時提案されていた実用的な要件を満たすように設計されています。


アンテナの最初のペアは、1887年にドイツのHRヘルツによって設計され、イギリスのJC Maxwellによって提唱された電磁波の存在の理論を検証しました。 送信アンテナは、互いに近い2つの球体です。 電磁波は、2つの球の間の火花放電によって生成されます。 受信アンテナ用のリングアンテナ。 1901年、イタリアのG.マルコーニは、海洋通信を実現するために最初に大きなアンテナを使用しました。 最初の実用的なT型送信アンテナは、垂れ下がった50本の銅線を採用し、その上部は水平水平線に接続され、2つの支持タワーに吊り下げられています。


初期の無線の主な用途は長波通信であり、アンテナの開発は長波帯域に焦点を合わせていました。 長波アンテナの特徴は、高負荷電力、巨大な構造、低効率です。


1925年以降、ラジオ放送が普及し始め、無指向性の中波アンテナが徐々に開発されました。 最も初期の中波アンテナは、T字型、逆L字型、傘型です。 空の波の干渉によって生じる歪みを克服するために、プルワイヤと自立型タワーアンテナが設計されています。 垂直アンテナの高さは非常に高いだけでなく、垂直偏波のエネルギーを集中させて地面の方向に沿って放射し、高高度の水平偏波の放射を減らし、空波の影響を弱めることができますフェードし、地上波の効果的なカバレッジを拡大します。


1925年ごろ、電離層反射によって短波長距離通信を実行でき、必要な電力を大幅に削減できることがわかったため、指向性短波アンテナは急速に発展しました。 同相水平アンテナ、多重波アンテナ、広帯域進行波菱形アンテナなど、さまざまなタイプの水平アンテナとアンテナアレイが設計されています。


波チャンネルアンテナ(一般に八木アンテナとして知られている)は、1927年頃に日本の八木と遊天によって提唱されましたが、八木アンテナが開発され、発振源の解決と超短波の開発が適用されたのは40年後波動通信。 早くも1888年、HR Hertzは放物面反射器アンテナのアイデアを提案しましたが、これは1937年まで実用化されませんでした。ホーンアンテナは、1930年代に導波管技術の開発とともに誕生しました。 第二次世界大戦中、レーダー技術の開発により、マイクロ波アンテナは急速に開発されました。 放物線アンテナ、レンズアンテナ、誘電体ロッドアンテナ、スロットアンテナなどはすべて、この期間の進行度が異なります。 中でも、コンパレータの設計、ビームスキャン、成形パターンの生成など、放物面アンテナの開発が特に顕著です。


第二次世界大戦終了後、マイクロ波リレー通信、超短波移動無線、テレビ放送および電波天文学の発展、散乱通信、モノパルスレーダーおよび合成開口技術、ブロードバンドバットウイングテレビ送信アンテナの出現により、マイクロ波中継ペリスコープアンテナ、準非周波数可変対数周期アンテナ、等角スパイラルアンテナが次々と登場しています。 1950年代後半、人工衛星と大陸間ミサイルの出現後、武器の競争の緊急性と電子的対策の必要性に加えて、高ゲイン、高解像度、高速スキャン、正確な追跡、その他の高パラメーター性能、アンテナは、航空機のニーズを満たすために、円偏波、ブロードバンド、多機能、コンフォーマルマウントの特性を持つことも必要です。 1960年代から1970年代初頭にかけて、アンテナ開発の主な成果は次のとおりです。①大規模な地球局アンテナの新しい建設と改善:カセグレンアンテナ、フィードおよびメインおよびセカンダリリフレクタ補正、ビーム導波管の適用を含む他の技術; ②フェーズドアレイ:フェーズシフターの改良、電子コンピューターの応用、リモートアラートの迅速な応答、マルチターゲット同時検索と追跡、その他の要件により、多くの典型的な大型電波望遠鏡が得られています。 さらに、装荷アンテナ、再帰反射アンテナ、アクティブアンテナ、航空機のアンテナ(航空機、ロケット、ミサイル、衛星を含む)などの小口径アンテナの分野でも、この期間に重要な開発が行われました。


1970年代、ミリ波、サブミリ波、さらには光波の方向の無線技術の開発により、周波数多重化、直交偏波、近接場測定、マルチビームとマイクロストリップアンテナ、表面波アンテナ、コンフォーマルのデフォーカスオフセットアレイおよび反射アンテナ、ならびに信号処理、合成開口、およびアレイアンテナの適応アンテナも注目され、それに応じて開発されました。


1980年代には、開発された波帯のアンテナの種類と性能の調査と改善に加えて、多くの研究作業が次第に過渡電磁波の送受信、散乱と逆散乱の研究に変わりました。ターゲット、電磁場の境界値問題の解決、特殊な媒体でのアンテナの放射と散乱など。


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