Antenn on metallist seade, mida kasutatakse raadio elektromagnetiliste signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks, kus need signaalid esindavad teatud teavet. Raadiod on mõeldud peamiselt juhtmevabaks sideks nii mikrolaine- kui ka raadiosignaalide edastamiseks. Üldiselt on antennid saadaval erineva suuruse ja kujuga. Antennide kasutamiseks on palju põhjuseid, kuid peamine põhjus on pakkuda lihtsat viisi signaalide või andmete edastamiseks. Neid on erinevaid antennide tüübid saadaval nagu Yagi Uda , Ava, reflektor, traatantenn ja palju muud. Selles artiklis käsitletakse ühte tüüpi antenne traatantenn – rakendustega töötamine.
Juhtantenni määratlus
Traatantenn on raadioantenni tüüp, mis sisaldab pikka maapinna kohal riputatud traati. Antennis olev juhe võtab signaale ja kiirgab neid edasi. Selles antennis pole traatantenni pikkusel mingit seost selle lainepikkusega. Signaalide edastamiseks või vastuvõtmiseks ühendatakse juhe lihtsalt antenni tuuneri kaudu saatja või vastuvõtjaga. Need antennid on hästi tuntud nende paigaldamise ja teisaldatavuse tõttu. Juhtantenni skeem on näidatud allpool.
Juhtantenni disain
Pikkade juhtmetega antennide ehitus on lihtne, kuna selle traatantenni pikkus on λ/2 kordne. Üldiselt tuntakse antenne, mille pikkus on λ/2 või λ/4 poollaine dipoolantenn . Kuid antenni, mille pikkus on suurem kui λ/2, nimetatakse a pika juhtmega antenn . Seega loetakse pika juhtmega antenni pikkus poole lainepikkuse kordseks. Seega on pika juhtmega antenni pikkus antud kujul (L = n λ/2).
Need juhtmed on paigutatud vertikaalselt või horisontaalselt, kuid suund on maapinna suhtes mõnikord lohakas. Selle antenni välimine ergutus on tagatud kogu toiteliinide ulatuses, kus toiteliin on lihtsalt traadi otsas, keskel või mis tahes kohas traadi pikkuse keskel.
Siin näitab traatantenni polarisatsiooni antenni suund maapinna suhtes. Toitepunkti asend tähistab laba suunda. Selles lihtsas traatantenni konstruktsioonis on saate- ja vastuvõtujaamade vahele ots-otsa ühendatud lihtne juhtiv juhe. Niisiis, otsene pikk juhtmeühendus kahe otsa vahel võimaldab signaali saatejaamast ja kiirgab signaali nii, et seda on võimalik saada ülejäänud otsast.
Kuidas traatantenn töötab?
Pika juhtmega antenn on mitme poollaine dipooli kombinatsioon; seega on selle tööpõhimõte sama mis poollaine dipoolantennil. Seega on nende antennide pikkus poollainepikkusega võrreldes suurem. Seega, kui pikka juhtivat juhet lihtsalt erutab sisendpinge, triivivad laengukandjad hiljem poole rakendatud signaali alusel. Kui rakendatakse signaali esimene pool, kogevad laengukandjad tõmbejõudu, samas kui negatiivse pooltsükli kasutamisel kogevad laengukandjad tõrjumist. Seega tekitab selle laengukandja kumulatiivne toime juhis ebastabiilse elektrivälja. Seetõttu kiirgatakse signaal sellisel viisil läbi pika traatantenni teises otsas.
Pika juhtmega antenn on rohkem kui poole lainepikkusega pikk. Kui pika traatantenni pikkust suurendada, siis paraneb ka suunatavus. See on märkimisväärne pika juhtmega antenni puhul, mis on; madalaima töösageduse puhul loetakse pikkust üldiselt pooleks lainepikkuseks ja lõpus on väljastpoolt toide.
Juhtmete antennide tüübid
Need antennid on klassifitseeritud erinevat tüüpi ja iga tüüpi käsitletakse allpool.
Lühike dipoolantenn
Traatantenni lihtne vorm on lühike dipoolantenn. See on avatud vooluahel, kus signaal või andmed edastatakse keskele. Selles antennis ei viita termin 'lühike' antenni suurusele, vaid põhimõtteliselt on see suhteline lainepikkus. Sellel antennil on kaks otsa, kus üks ots on avatud ahelaga ja ülejäänud ots saab toite vahelduvvooluallikast. Selle antenni sagedusvahemik on 3KHz – 30MHz, seega kasutatakse seda enamasti madalsageduslikes vastuvõtjates.
Dipoolantenn
Dipoolantenn on üks olulisemaid RF-antenni vorme, mis sisaldab elektrit juhtivat traati, muidu varras, mis on pool maksimaalsest eelistatud lainepikkusest. Traat või varras jagatakse keskelt läbi isolaatori, kus kõik keskel olevad otsad on lihtsalt ühendatud toiteliiniga läbi baluni, tavaliselt koaksiaalkaabliga.
Neid antenne kasutatakse laialdaselt erinevates raadiosides. Seda antenni on väga lihtne konstrueerida ja see töötab RF-spektri kõrgsageduslikes, väga kõrgsageduslikes ja ülikõrgetes osades. Selle kohta lisateabe saamiseks vaadake seda linki Dipoolantenn .
Silmusantenn
Silmusantenn on üht tüüpi traatantenn, mis võtab raadiosignaale vastu teiste antennidega võrreldes tõhusamalt. Neid peetakse tõhusamateks antennideks kui teisi antenne, kuna need kasutavad vähem elektrit ja töötavad laias sagedusvahemikus (300 MHz kuni 3 GHz). Selle antenni jõudlus sõltub peamiselt erinevatest teguritest, nagu disain, paigutus jne.
Silmusantennides võib juhtmete painutamine moodustada erinevaid kujundeid, nagu ümmargune, kolmnurkne, ristkülikukujuline ja elliptiline. Need antennid on väga lihtsad, mitmekülgsed ja odavad, nii et neid kasutatakse paljudes rakendustes, mida kasutatakse RFID-seadmetes saatja asukoha tuvastamiseks, kasutatakse UHF-saatjatena, kasutatakse HF-lainete vastuvõtmiseks raadiovastuvõtjates jne.
Poollaine dipoolantenn
Dipoolantenni tüüpi, mille dipooli pikkus on pool lainepikkusest töösagedusel, nimetatakse poollaine dipoolantenniks. See on väga kuulus dipoolantenn, mida mõnikord tuntakse ka Hertz-antennina.
Sellel antennil on edastamise ja vastuvõtu rakenduste jaoks lihtne resonantsstruktuur. Need on kõigi antennikujude põhielemendid, kuna need antennid aitavad kujundada erinevaid keerukaid antenne. Selle antenni töösagedusvahemik on 3 kHz – 300 GHz.
Poollaine dipoolantenne kasutatakse peamiselt raadio- ja TV-vastuvõtjates. Kui neid antenne kasutatakse teist tüüpi antennidega, on see suurepärane jõudlus.
Kokkupandav dipoolantenn
Kokkuvolditud dipoolantenn on ühte tüüpi antenn, mis sisaldab kahte juhti. Need juhid ühendatakse lihtsalt kahest küljest ja volditakse silindriliseks suletud vormiks. Dipooli pikkus on pool lainepikkusest. seega tuntakse seda poollainega volditud dipoolantennina. Selle volditud dipoolantenni sagedusvahemik on 3 kHz kuni 300 GHz ja seda kasutatakse kõige sagedamini telerites.
Monopoolne antenn
Monopoolantenn on raadioedastusantenn, mis sisaldab ühte juhti, mida tavaliselt toidetakse antenni põhjas pingeallika kaudu. See antenn on väga lihtne ja ühejuhtmeline antenn, mis on tavaliselt paigaldatud vertikaalselt ja mida kasutatakse tavaliselt nii signaalide edastamiseks kui ka vastuvõtmiseks. Nii et neid kasutatakse ringhäälingu või suhtluseesmärkidel. Monopoolantennid töötavad madalamatel RFID-sagedustel (2,2–2,6 GHz), keskmistel RFID-sagedustel (5,3–6,8 GHz) ja ülemistel RFID-sagedustel (8,7–9,5 GHz).
Spiraalantenn
Spiraalne antenn on üht tüüpi traatantenn, mida tuntakse ka spiraalantennina, kuna selle antenni kuju on spiraal. Selle antenni sagedusvahemik on umbes 30MHz – 3GHz. Nii et see spiraalne antenn töötab VHF ja UHF vahemikus.
Spiraalset antenni kasutatakse VHF-signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks, satelliitide ja kosmosesondide sidepidamiseks ning raadioastronoomia jaoks, mis loob side Kuu ja Maa vahel. Selle kohta lisateabe saamiseks vaadake seda linki Spiraalantenn .
Lairiba dipoolid
Lairiba dipoolantenn on üht tüüpi traatantenn, mis tagab suurepärase jõudluse peamiselt lühi- kuni keskmise ulatusega ahelate jaoks. Madalamatel sagedustel lähisidepõhiste ahelate puhul on selle antenni kiirgusmustril suur stardinurk. Samamoodi on keskmise ulatusega sidepõhiste ahelate puhul kõrgematel sagedustel selle antenni kiirgusmustril madalamad stardinurgad.
Ristikulehe antenn
Ristikulehe antenn on üht tüüpi traatantenn, mis on ringikujuliselt polariseeritud ja selle antenni kiirgusmuster on sama, mis dipoolantennil. See antenn sisaldab peamiselt vähemalt 3 või 4 kaadrit, mis on paralleelselt ühendatud ja ka teatud viisil keeratud, et saada ümmargune polarisatsioon.
Juhtantenni võimendus
The Antenni võimendus on antenni võime teoreetilise antenniga võrreldes kiirata vähem või rohkem mis tahes suunas. See võimendus näitab lihtsalt, kui tugev antenn suudab signaali teatud suunas edastada või vastu võtta. Traatantenni võimendus on;
Lühikese dipooli puhul on see 1,5 (1,76 dBi) ja eest
Poollaine dipool, see tõuseb 1,64-ni (2,15 dBi). Selle kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin Antenni võimendus.
Eelised ja miinused
The traatantennide eelised sisaldama järgmist.
- Selle antenni ehitus on lihtne
- Need antennid tagavad rahuldava võimenduse ja suunatavuse.
- Nendel antennidel on teravad suunamustrid.
- Need ei ole kallid.
- Väikeste vertikaalnurkade korral keskendub see lihtsalt kiirgusele
- Nad kiirgavad mis tahes sagedusvahemikus, mille puhul nende kogupikkus ei ole alla λ/2.
The traatantennide puudused sisaldama järgmist.
- Madalatel sagedustel on dipoolantennil suur suurus.
- Silmusantennidel on nõrk võimendus, neid on raske häälestada ja need on äärmiselt kitsaribalised.
- Spiraalsete antennide suurus on mahukas ja lähedalasuvate objektide poolt on neid väga lihtne lahti häälestada.
- Paremate tulemuste saamiseks vajavad traatantennid sobivat sobitussüsteemi.
- Need antennid vajavad sobitussüsteemi või tuuneriüksust.
Rakendused
The traatantennide rakendused sisaldama järgmist.
- Traatantenne kasutatakse laialdaselt vastuvõtuantennidena lühilaine, kesklaine ja pika laine sagedusaladel.
- Neid antenne kasutatakse nende lihtsa ülesehituse tõttu punktist punkti kaugsides.
- Neid antenne kasutatakse laevades, kosmosesõidukites, hoonetes, autodes, satelliitides, rakettides, mikrolainesides ja väga suure võimendusega rakendustes.
Seega on see traadi ülevaade antennid - töötavad rakendustega. Traatantenni näited on; dipoolantenn, spiraalantenn, monopoolantenn ja silmusantenn. Siin on teile küsimus, mis on antenni funktsioon?
