Sa modernong panahon na ito ng linyang walang kable , maraming mga inhinyero ang nagpapakita ng interes na gawin ang pagdadalubhasa sa mga larangan ng komunikasyon, ngunit nangangailangan ito ng pangunahing kaalaman sa mga pangunahing konsepto ng komunikasyon tulad ng mga uri ng antennas, electromagnetic radiation at iba`t ibang mga phenomena na nauugnay sa paglaganap, atbp. tungkulin habang binabago nila ang mga electronic signal sa mga electromagnetic na alon nang mahusay.

Mga uri ng Antenna

Ang mga antena ay pangunahing sangkap ng anuman circuit ng kuryente habang nagbibigay sila ng magkakaugnay na mga link sa pagitan ng transmitter at libreng puwang o sa pagitan ng libreng puwang at tatanggap. Bago namin talakayin ang tungkol sa mga uri ng antena, mayroong ilang mga pag-aari na kailangang maunawaan. Bukod sa mga pag-aari na ito, sumasaklaw din kami tungkol sa iba't ibang uri ng mga antena na ginamit nang detalyado sa sistema ng komunikasyon.

Mga Katangian ng Antenna

Makakuha ng Antena
Aperture
Pagkakakonekta at bandwidth
Polariseysyon
Mabisang haba
Diagram ng polar

Makakuha ng Antenna: Ang parameter na sumusukat sa antas ng pagiging direktibo ng radial pattern ng antena ay kilala bilang pakinabang. Ang isang antena na may mas mataas na pakinabang ay mas epektibo sa pattern ng radiation nito. Ang mga antena ay dinisenyo sa isang paraan na ang kapangyarihan ay tumataas sa nais na direksyon at bumababa sa mga hindi nais na direksyon.

G = (lakas na sinasalamin ng isang antena) / (kuryente na sinasalamin ng refernce antena)

Aperture: Ang aperture na ito ay kilala rin bilang mabisang siwang ng antena na aktibong lumahok sa paghahatid at pagtanggap ng mga electromagnetic na alon. Ang lakas na natanggap ng antena ay naiuugnay sa kolektibong lugar. Ang nakolektang lugar ng isang antena ay kilala bilang mabisang siwang.

Pr = Pd * Isang watts
A = pr / pd m2

Pagkakakonekta at Bandwidth: Ang direktiba ng isang antena ay tinukoy bilang ang sukatan ng puro radiation ng kuryente sa isang partikular na direksyon. Maaari itong isaalang-alang bilang kakayahan ng isang antena upang idirekta ang sinasalamin na kuryente sa isang ibinigay na direksyon. Maaari ding pansinin bilang ang ratio ng intensity ng radiation sa isang naibigay na direksyon sa average na intensity ng radiation. Ang bandwidth ay isa sa nais na mga parameter upang pumili ng isang antena. Maaari itong tukuyin bilang ang saklaw ng mga frequency na kung saan ang isang antena ay maaaring maayos na magpapasabog ng enerhiya at tumatanggap ng enerhiya.

Polariseysyon: Ang isang electromagnetic wave na inilunsad mula sa isang antena ay maaaring ma-polarize nang patayo at pahalang. Kung ang polyo ay napaputok sa patayong direksyon, pagkatapos ang E vector ay patayo at nangangailangan ito ng isang patayong antena. Kung ang vector E ay nasa pahalang na paraan, kailangan nito ng isang pahalang na antena upang ilunsad ito. Minsan, ginagamit ang pabilog na polariseysyon, ito ay isang kumbinasyon ng parehong pahalang at patayong mga paraan.

Mabisang Haba: Ang mabisang haba ay ang parameter ng mga antennas na naglalarawan sa kahusayan ng mga antena sa paghahatid at pagtanggap ng mga electromagnetic na alon. Ang mabisang haba ay maaaring tukuyin para sa parehong paglilipat at pagtanggap ng mga antena. Ang ratio ng EMF sa input ng tatanggap sa tindi ng electric field na naganap sa antena ay kilala bilang mabisang haba ng mga tatanggap. Ang mabisang haba ng transmiter ay maaaring tukuyin bilang ang haba ng libreng puwang sa conductor, at ang kasalukuyang pamamahagi sa haba nito ay bumubuo ng parehong lakas ng patlang sa anumang direksyon ng radiation.

Epektibong Haba = (Lugar sa ilalim ng di-pare-parehong kasalukuyang distrbution) / (Lugar sa ilalim ng pare-parehong kasalukuyang pamamahagi)

Polar diagram: Ang pinaka-makabuluhang pag-aari ng isang antena ay ang pattern ng radiation o polar diagram. Sa kaso ng isang nagpapadala ng antena, ito ay isang balangkas na tumatalakay tungkol sa lakas ng patlang ng kuryente na sinasalamin ng antena sa iba't ibang mga anggulo na direksyon tulad ng ipinakita sa balangkas sa ibaba. Ang isang balangkas ay maaari ding makuha para sa parehong patayo at pahalang na mga eroplano - at, pinangalanan din ito bilang patayo at pahalang na mga pattern, ayon sa pagkakabanggit.

Hanggang ngayon natakpan namin ang mga katangian ng antennas, at ngayon tatalakayin namin ang iba't ibang mga uri ng antena na ginagamit para sa iba't ibang mga application.

Mga uri ng Antenna

Mag-log Periodic Antennas

Bow Tie Antennas
Log-Periodic Dipole Array

Mga Antena ng Wire

Maikling Antas ng Dipole
Dipole Antenna
Monopole Antenna
Loop Antenna

Travelling Wave Antennas

Helical Antenna
Yagi-Uda Antennas

Mga Antenna ng Microwave

Parihabang Micro strip na Mga Antena
Planar Inverted-F Antennas

Mga Reflector Antena

Corner Reflector
Parabolic Reflector

1. Mga Antena ng Mag-log-Periodic

Mag-log Panahon ng Antenna

Ang isang log-periodic antena ay pinangalanan din bilang isang log periodic array. Ito ay isang multi-elemento, direksyon na makitid na antena ng sinag na gumagana sa isang malawak na hanay ng mga frequency. Ang antena na ito ay gawa sa isang serye ng mga dipole na inilalagay kasama ang axis ng antena sa iba't ibang mga agwat ng oras ng oras na sinusundan ng isang logarithmic na paggana ng dalas. Ang log-periodic antena ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga application kung saan kinakailangan ang variable bandwidth kasama ang nakuha at direktiba ng antena.

Bow-Tie Antennas

Bow Tie Antenna

Ang isang bow-tie antena ay kilala rin bilang Biconical antena o Butterfly antena. Ang anticon ng biconical ay isang malawak na bandang antena na omnidirectional. Ayon sa laki ng antena na ito, mayroon itong mababang dalas na tugon, at kumikilos bilang isang high-pass filter. Habang ang dalas ay napupunta sa mas mataas na mga limitasyon, malayo sa dalas ng disenyo, ang pattern ng radiation ng antena ay nakakagulo at kumakalat.

Karamihan sa mga bow-tie antennas ay nagmula sa mga biconical antennas. Ang discone ay bilang isang uri ng half-biconical antena. Ang bow-tie antena ay planar, at samakatuwid, directional antena.

Log-Periodic Dipole Array

Mag-log Panahon ng Dipole Antenna

Ang pinakakaraniwang uri ng antena na ginamit sa wireless na teknolohiya ng komunikasyon ay isang log-periodic dipole array na panimula bumubuo ng isang bilang ng mga elemento ng dipole. Ang mga dipole-array antennas na ito ay nagbabawas ng sukat mula sa likurang dulo hanggang sa harap na dulo. Ang nangungunang sinag ng antena na ito ng RF ay nagmula sa mas maliit na front end.

Ang elemento sa likurang dulo ng array ay malaki ang sukat sa pagpapatakbo ng kalahating haba ng daluyong sa isang saklaw na mababa ang dalas. Ang spacing ng elemento ay nabawasan patungo sa front end ng array kung saan nakalagay ang pinakamaliit na arrays. Sa panahon ng pagpapatakbo na ito, habang magkakaiba ang dalas, magaganap ang isang maayos na paglipat kasama ang hanay ng mga elemento, na hahantong sa pagbuo ng isang aktibong rehiyon.

2. Mga Antena ng Wire

Wire Antenna

Ang mga wire antennas ay kilala rin bilang mga linear o curved antennas. Ang mga antennas ay napaka-simple, mura at ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga application. Ang mga antennas ay karagdagang nahahati sa apat na ipinaliwanag sa ibaba.

Dipole Antenna

Ang isang dipole antena ay isa sa mga pinaka-deretso na pagkakahanay ng antena. Ang dipole antena na ito ay binubuo ng dalawang manipis na metal rod na may pagkakaiba-iba ng boltahe ng sinusoidal sa pagitan nila. Ang haba ng mga tungkod ay napili sa isang paraan na mayroon silang haba ng isang haba ng haba ng daluyong sa mga dalas ng pagpapatakbo. Ang mga antennas na ito ay ginagamit sa pagdidisenyo ng kanilang sariling mga antena o iba pang mga antena. Napakadali nilang buuin at gamitin.

Dipole Antenna

Ang dipole antena ay binubuo ng dalawang metal rods kung saan dumadaloy ang kasalukuyang at dalas. Ang daloy ng kasalukuyan at boltahe na ito ay gumagawa ng isang electromagnetic na alon at ang mga signal ng radyo ay nasasalamin. Ang antena ay binubuo ng isang nagniningning na elemento na naghihiwalay sa mga tungkod at gumawa ng kasalukuyang daloy sa gitna gamit ang isang feeder sa transmitter out na tumatagal mula sa tatanggap. Ang iba't ibang mga uri ng dipole antennas na ginamit bilang Mga antena ng RF isama ang kalahating alon, maraming, nakatiklop, hindi resonant, at iba pa.

Maikling-Dipole Antenna:

“op amp mataas na pass filter ”

Maikling Antas ng Dipole

Ito ang pinakasimpleng ng lahat ng mga uri ng antena. Ang antena na ito ay isang bukas na circuited wire na kung saan ang maikling ay nagpapahiwatig ng 'kaugnay sa isang haba ng daluyong' kaya't ang antena na ito ay nagbibigay ng priyoridad sa laki ng kawad na may kaugnayan sa haba ng daluyong ng dalas ng operasyon. Tumatagal ito ng anumang pagsasaalang-alang tungkol sa ganap na laki ng dipole antena. Ang maikling dipole antena ay binubuo ng dalawang co-linear conductor na inilalagay sa dulo hanggang sa dulo, na may isang maliit na agwat sa pagitan ng mga conductor ng isang feeder. Ang isang Dipole ay isinasaalang-alang bilang maikli kung ang haba ng radiating element ay mas mababa sa isang ikasampu ng haba ng daluyong.

L<λ/10

Ang maikling dipole antena ay gawa sa dalawang co-linear conductor na inilalagay sa dulo hanggang sa dulo, na may isang maliit na agwat sa pagitan ng mga conductor ng isang feeder.

Ang maikling dipole antena ay madalas na kasiya-siya mula sa isang pananaw sa kahusayan dahil ang karamihan sa lakas na pumapasok sa antena na ito ay nawala dahil ang init at resistive pagkalugi ay naging unti-unting mataas.

Monopole Antenna

Ang isang monopole antena ay kalahati ng isang simpleng dipole antena na matatagpuan sa isang grounded na eroplano tulad ng ipinakita sa pigura sa ibaba.

Ang pattern ng radiation sa itaas ng saligan na eroplano ay magiging katulad ng kalahating alon dipole antena, gayunpaman, ang kabuuang kuryente na sumasalamin ay kalahati ng isang dipole ang patlang ay nasasalamin lamang sa itaas na rehiyon ng hemisphere. Ang pagiging direktibo ng mga antena na ito ay nagiging doble kumpara sa mga dipole antena.

Ang mga monopole antennas ay ginagamit din bilang mga antennas na naka-mount sa sasakyan habang nagbibigay sila ng kinakailangang ground plane para sa mga antennas na naka-mount sa itaas ng mundo.

Loop Antenna

Loop Antenna

Ang mga loop ng antena ay nagbabahagi ng magkatulad na mga katangian sa parehong dipole at monopole antennas sapagkat ang mga ito ay simple at madaling buuin. Magagamit ang mga loop ng antena sa iba't ibang mga hugis tulad ng pabilog, elliptical, hugis-parihaba, atbp. Ang mga pangunahing katangian ng loop antena ay malaya sa hugis nito. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga link sa komunikasyon na may dalas na humigit-kumulang na 3 GHz. Ang mga antennas na ito ay maaari ding magamit bilang mga electromagnetic field probes sa mga microwave band.

Tinutukoy ng paligid ng loop antena ang kahusayan ng antena na katulad ng sa dipole at monopole antennas. Ang mga antennas na ito ay karagdagang naiuri sa dalawang uri: maliit na kuryente at malaki sa kuryente batay sa paligid ng loop.

Elektronikong maliit na antena ng loop ———> Circumfer≤λ⁄10

Elektrisiko malaking loop antena ———> Circumfer≈λ

Ang mga maliliit na loop ng isang solong pagliko ay may maliit na paglaban sa radiation kumpara sa kanilang paglaban sa pagkawala. Ang paglaban ng radiation ng maliliit na loop antennas ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang mga liko. Ang mga multi-turn loop ay may mas mahusay na paglaban sa radiation kahit na mas mababa ang kahusayan.

Maliit na Antenna ng Loop

Dahil dito, ang maliit na antena ng loop ay kadalasang ginagamit bilang pagtanggap ng mga antena kung saan ang mga pagkalugi ay hindi sapilitan. Ang maliliit na mga loop ay hindi ginagamit bilang paglilipat ng mga antena dahil sa kanilang mababang kahusayan.

Ang mga resonant loop antennas ay medyo malaki, at nakadirekta sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng haba ng haba. Ang mga ito ay kilala rin bilang malaking loop antennas dahil ginagamit ito sa mas mataas na mga frequency, tulad ng VHF at UHF, kung saan ang kanilang laki ay maginhawa. Maaari silang matingnan bilang tiklop-dipole antena at deformed sa iba't ibang mga hugis tulad ng spherical, square, atbp., At may mga katulad na katangian tulad ng kahusayan ng high-radiation.

3. Travelling Wave Antennas

Helical Antenna

Ang Helical antennas ay kilala rin bilang helix antennas. Ang mga ito ay medyo simple ang mga istraktura na may isa, dalawa o higit pang mga wires bawat sugat upang makabuo ng isang helix, karaniwang sinusuportahan ng isang ground plane o hugis na reflector at hinihimok ng isang naaangkop na feed. Ang pinaka-karaniwang disenyo ay isang solong kawad na nai-back ng lupa at pinakain ng isang linya ng coaxial.

Sa Pangkalahatan, ang mga katangian ng radiation ng isang helical antena ay nauugnay sa pagtutukoy na ito: ang laki ng elektrisidad ng istraktura, kung saan ang input impedance ay mas sensitibo sa pitch at laki ng wire.

Helical Antenna

Ang Helical antennas ay mayroong dalawang predominate radiation mode: ang normal mode at ang axial mode. Ang axial mode ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga application. Sa normal na mode, ang mga sukat ng helix ay maliit kumpara sa haba ng daluyong nito. Ang antena na ito ay gumaganap bilang maikling dipole o monopole antena. Sa axial mode, ang mga sukat ng helix ay pareho kumpara sa haba ng daluyong nito. Gumagana ang antena na ito bilang direksyong antena.

Yagi-Uda Antenna

Yagi-Uda Antenna

Ang isa pang antena na gumagamit ng mga passive na elemento ay ang Yagi-Uda antena . Ang ganitong uri ng antena ay mura at epektibo. Maaari itong maitayo gamit ang isa o higit pang mga elemento ng reflector at isa o higit pang mga elemento ng director. Ang mga Yagi antena ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paggamit ng isang antena na may isang salamin, isang hinihimok na nakatiklop-dipole na aktibong elemento, at mga direktor, na naka-mount para sa pahalang na polariseysyon sa pasulong na direksyon.

“mga uri ng mababang pass filter ”

4. Mga Antenna ng Microwave

Ang mga antena na tumatakbo sa mga frequency ng microwave ay kilala bilang mga antena ng microwave . Ang mga antennas na ito ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga application.

Parihabang Micro strip na Mga Antena

Parihabang Micro strip na Mga Antena

Para sa mga application ng spacecraft o sasakyang panghimpapawid - batay sa mga pagtutukoy tulad ng laki, bigat, gastos, pagganap, kadalian sa pag-install, atbp. Mas gusto ang mga low profile antennas. Ang mga antennas na ito ay kilala bilang mga parihabang microstrip antennas o patch antennas nangangailangan lamang sila ng puwang para sa feed line na karaniwang inilalagay sa likod ng ground plan. Ang pangunahing kawalan ng paggamit ng mga antennas na ito ay ang kanilang hindi mabisa at napaka-makitid na bandwidth, na kadalasang isang maliit na bahagi ng isang porsyento o, sa pinakamarami, ilang porsyento.

Planar Inverted-F Antennas

Ang isang Planar Inverted-F Antenna ay maaaring isaalang-alang bilang isang uri ng linear Inverted F antena (IFA) kung saan ang wire radiating element ay pinalitan ng isang plato upang madagdagan ang bandwidth. Ang bentahe ng mga antennas na ito ay maaari silang maitago sa pabahay ng mobile kung ihahambing sa iba't ibang uri ng antennas tulad ng isang latigo, tungkod o helical antennas, atbp. Ang iba pang kalamangan ay maaari nilang mabawasan ang paatras na radiation patungo sa tuktok ng ang antena sa pamamagitan ng pagsipsip ng lakas, na nagpapahusay sa kahusayan. Nagbibigay ang mga ito ng mataas na pakinabang sa parehong pahalang at patayong mga estado. Ang tampok na ito ay pinakamahalaga para sa anumang uri ng mga antena na ginamit sa mga wireless na komunikasyon.

5. Mga Reflector Antena

Corner Reflector Antenna

Corner Reflector Antenna

Ang antena na binubuo ng isa o higit pang mga elemento ng dipole na nakalagay sa harap ng isang sulok na salamin, ay kilala bilang sulok na salamin ng salamin ng antena. Ang direktiba ng anumang antena ay maaaring madagdagan ng paggamit ng mga salamin. Sa kaso ng isang wire antena, ang isang sheet ng pagsasagawa ay ginagamit sa likod ng antena para sa pagdidirekta ng radiation sa direktang direksyon.

Parabolic-Reflector Antenna

Ang nagniningning na ibabaw ng isang parabolic antena ay may napakalaking sukat kumpara sa haba ng daluyong nito. Ang mga geometrical optika, na nakasalalay sa mga ray at wavefronts, ay ginagamit upang malaman ang tungkol sa ilang mga tampok ng mga antennas na ito. Ang ilang mga mahalagang katangian ng mga antennas na ito ay maaaring mapag-aralan sa pamamagitan ng paggamit ng ray optika, at ng iba pang mga antena sa pamamagitan ng paggamit ng electromagnetic field theory.

Parabolic Antenna

Ang isa sa mga kapaki-pakinabang na katangian ng antena na ito ay ang pagbabago ng isang diverging spherical wavefront sa parallel wave front na gumagawa ng isang makitid na sinag ng antena. Ang iba't ibang mga uri ng feed na gumagamit ng parabolic reflector na ito ay nagsasama ng mga feed ng sungay, feed ng Cartesian at feed ng dipole.

Sa artikulong ito, napag-aralan mo ang tungkol sa iba't ibang uri ng mga antena at kanilang mga aplikasyon sa mga wireless na komunikasyon at paggamit ng Antenna sa paglilipat at pagtanggap ng data. Para sa anumang tulong tungkol sa artikulong ito, makipag-ugnay sa amin sa pamamagitan ng pagkomento sa seksyon ng komento sa ibaba.

larawan Mga Kredito: