Antena ir metāla ierīce, ko izmanto, lai pārraidītu un uztvertu radio elektromagnētiskos signālus, kur šie signāli atspoguļo kādu informāciju. Radio galvenokārt ir paredzēti bezvadu saziņai, lai pārraidītu gan mikroviļņu, gan radio signālus. Parasti antenas ir pieejamas dažādos izmēros un formās. Antenu izmantošanai ir daudz iemeslu, taču galvenais iemesls ir nodrošināt vienkāršu signālu vai datu pārraides veidu. Ir dažādi antenu veidi pieejams patīk Jagi Uda , Apertūra, atstarotājs, stiepļu antena un daudz kas cits. Šajā rakstā ir apskatīts viens no tādiem antenu veidiem kā vadu antena – darbs ar aplikācijām.
Vadu antenas definīcija
Vadu antena ir radio antenas veids, kas ietver garu vadu, kas piekārts virs zemes. Antenas vads uztver signālus un izstaro tos tālāk. Šajā antenā stieples antenas garumam nav nekādas saistības ar tās viļņa garumu. Vads ir vienkārši savienots ar raidītāju vai uztvērēju, izmantojot antenas uztvērēju, lai pārraidītu vai saņemtu signālus. Šīs antenas ir labi zināmas to ērtās uzstādīšanas un pārnesamības dēļ. Vadu antenas diagramma ir parādīta zemāk.
Vadu antenas dizains
Antenu ar gariem vadiem konstrukcija ir vienkārša, jo šīs vadu antenas garums ir daudzkārtējs λ/2. Parasti antenas, kuru garums ir λ/2 vai λ/4, sauc par pusviļņu dipola antena . Bet antenu, kuras garums ir lielāks par λ/2, sauc par a garu vadu antena . Tātad antenas garums ar garu vadu tiek uzskatīts par pusviļņa garuma reizinājumu. Tātad antenas garums ar garu vadu ir norādīts kā (L = n λ/2).
Šie vadi ir izvietoti vertikāli vai horizontāli, bet virziens dažkārt ir apliets attiecībā pret zemi. Šīs antenas ārējā ierosme tiek nodrošināta visās padeves līnijās, kur padeves līnija ir vienkārši nodrošināta stieples galā, centrā vai jebkurā vietā stieples garuma vidū.
Šeit stieples antenas polarizāciju parāda antenas virziens attiecībā pret zemi. Padeves punkta pozīcija atspoguļo daivas virzienu. Šajā vienkāršajā vadu antenas konstrukcijā vienkāršs vadošs vads ir savienots viens ar otru starp raidīšanas un uztveršanas stacijām. Tātad tiešais garais vadu savienojums starp abiem galiem ļaus signālam no raidīšanas stacijas un izstarot signālu tā, lai to varētu iegūt atlikušajā galā.
Kā darbojas vadu antena?
Antena ar garu vadu ir vairāku pusviļņu dipolu kombinācija; tātad tās darbības princips ir tāds pats kā pusviļņa dipola antenai. Tātad šo antenu garums ir lielāks, salīdzinot ar pusi viļņa garumu. Tātad, kad garu vadošu vadu vienkārši ierosina ieejas spriegums, pēc tam lādiņu nesēji dreifēs, pamatojoties uz pusi no pielietotā signāla. Ja tiek pielietota signāla pirmā puse, lādiņu nesēji piedzīvos pievilcīgu spēku, savukārt, ja tiek izmantots negatīvs puscikls, lādiņu nesēji piedzīvos atgrūšanos. Tātad šī lādiņa nesēja kumulatīvā darbība vadītājā rada nestabilu elektrisko lauku. Tāpēc signāls šādā veidā tiek izstarots otrā galā caur garo vadu antenu.
Antena ar garu vadu ir vairāk nekā puse viļņa gara. Palielinot garās stieples antenas garumu, uzlabosies arī virziens. Tas ir ievērojams antenas gadījumā ar garu vadu, kas ir; zemākajai darbības frekvencei parasti garums tiek uzskatīts par pusi no viļņa garuma, un beigās tiek nodrošināta barošana ārpusē.
Vadu antenu veidi
Šīs antenas ir klasificētas dažādos veidos, un katrs veids ir apskatīts turpmāk.
Īsa dipola antena
Vienkāršā stiepļu antenas forma ir īsa dipola antena. Šī ir atvērta ķēde, kurā signāls vai dati tiek ievadīti centrā. Šajā antenā termins “īss” neattiecas uz antenas izmēru, bet būtībā tas ir relatīvais viļņa garums. Šai antenai ir divi gali, kur viens gals ir atvērts, bet atlikušais gals tiek barots ar maiņstrāvas avotu. Šīs antenas frekvenču diapazons svārstās no 3KHz – 30MHz, tāpēc to galvenokārt izmanto zemfrekvences uztvērējos.
Dipola antena
Dipola antena ir viens no nozīmīgākajiem RF antenas veidiem, kas ietver elektriski vadošu vadu, citādi stieņa garums ir puse no maksimālā vēlamā viļņa garuma. Vads vai stienis ir sadalīts centrā caur izolatoru, kur katrs gals centrā ir vienkārši savienots ar padeves līniju caur balunu, parasti ar koaksiālo kabeli.
Šīs antenas plaši izmanto dažādos radio sakaros. Šī antena ir ļoti vienkārši konstruējama, un tā darbojas RF spektra augstfrekvences, ļoti augstas frekvences un īpaši augstas frekvences daļās. Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu vairāk par Dipola antena .
Cilpas antena
Cilpas antena ir viena veida vadu antena, kas uztver radio signālus efektīvāk nekā citas antenas. Tās tiek uzskatītas par efektīvākām antenām nekā citas antenas, jo tās patērē mazāk elektrības un darbojas ar plašu frekvenču diapazonu (300 MHZ līdz 3 GHz). Šīs antenas veiktspēja galvenokārt ir atkarīga no dažādiem faktoriem, piemēram, dizaina, izvietojuma utt.
Cilpas antenās vadu saliekšana var veidot dažādas formas, piemēram, apļveida, trīsstūrveida, taisnstūrveida un elipsveida. Šīs antenas ir ļoti vienkāršas, daudzpusīgas un lētas, tāpēc tiek izmantotas plašā klāstā, ko izmanto RFID ierīcēs raidītāja pozīcijas noteikšanai, izmanto kā UHF raidītājus, izmanto HF viļņu uztveršanai radio uztvērējos utt.
Pusviļņu dipola antena
Dipola antenu, kuras dipola garums ir puse no tā viļņa garuma darba frekvencē, sauc par pusviļņa dipola antenu. Šī ir ļoti slavena dipola antena, ko dažreiz sauc arī par Hertz antenu.
Šai antenai ir vienkārša rezonanses struktūra pārraides un uztveršanas lietojumprogrammām. Tie ir pamatelementi visās antenu formās, jo šīs antenas palīdz veidot dažādas sarežģītas antenas. Šīs antenas darbības frekvenču diapazons ir no 3 kHz līdz 300 GHz.
Pusviļņu dipola antenas galvenokārt izmanto radio un TV uztvērējos. Ja šīs antenas tiek izmantotas kopā ar cita veida antenām, tās uzrāda izcilu veiktspēju.
Salocīta dipola antena
Salocīta dipola antena ir viena veida antena, kurā ir divi vadītāji. Šie vadītāji ir vienkārši savienoti no divām pusēm un salocīti, lai izveidotu cilindrisku slēgtu formu. Dipola garums ir puse no viļņa garuma. tādējādi to sauc par pusviļņu salocītu dipola antenu. Šīs salocītās dipola antenas frekvenču diapazons ir no 3 KHz līdz 300 GHz, un to visbiežāk izmanto TV uztvērēji.
Monopola antena
Monopola antena ir radio pārraides antena, kas ietver vienu vadītāju, kas parasti tiek padots antenas pamatnē caur sprieguma avotu. Šī antena ir ļoti vienkārša un viena vada antena, kas parasti tiek uzstādīta vertikāli un parasti tiek izmantota gan signālu pārraidīšanai, gan uztveršanai. Tātad tie tiek izmantoti apraides vai saziņas nolūkos. Monopola antenas darbojas zemākajās RFID joslās (2,2–2,6 GHz), vidējās RFID joslās (5,3–6,8 GHz) un augšējās RFID joslās (8,7–9,5 GHz).
Spirālveida antena
Spirālveida antena ir viena veida stiepļu antena, ko sauc arī par spirāles antenu, jo šīs antenas forma ir spirāle. Šīs antenas frekvenču diapazons ir aptuveni 30MHz – 3GHz. Tātad šī spirālveida antena darbojas VHF un UHF diapazonā.
Spirālveida antena tiek izmantota VHF signālu pārraidīšanai un saņemšanai, ko izmanto satelītu un kosmosa zondes sakariem, kā arī radioastronomijā, tā izveido sakarus starp Mēnesi un Zemi. Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu vairāk par Spirālveida antena .
Platjoslas dipoli
Platjoslas dipola antena ir viena veida vadu antena, kas vienkārši nodrošina izcilu veiktspēju galvenokārt īsa un vidēja diapazona ķēdēm. Maza diapazona sakaru ķēdēm ar zemākām frekvencēm šīs antenas starojuma shēmai ir augsts pacelšanās leņķis. Līdzīgi vidēja diapazona sakaru shēmām augstākās frekvencēs šīs antenas starojuma shēmai ir zemāki pacelšanās leņķi.
Āboliņa antena
Āboliņa antena ir viena veida stiepļu antena, kas ir cirkulāri polarizēta, un šīs antenas starojuma modelis ir tāds pats kā dipola antenai. Šī antena galvenokārt ietver vismaz 3 vai 4 kadrus, kas ir savienoti paralēli un arī savīti noteiktā veidā, lai iegūtu apļveida polarizāciju.
Vadu antenas pieaugums
The Antenas pastiprinājums ir antenas spēja izstarot mazāk vai vairāk jebkurā virzienā, salīdzinot ar teorētisko antenu. Šis pastiprinājums vienkārši norāda, cik spēcīga antena var pārraidīt vai saņemt signālu noteiktā virzienā. Stiepļu antenas pastiprinājums ir;
Īsajam dipolam tas ir 1,5 (1,76 dBi) un par
Pusviļņa dipols, tas palielinās līdz 1,64 (2,15 dBi). Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par Antenas pastiprinājums.
Priekšrocības un trūkumi
The stiepļu antenu priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Šīs antenas konstrukcija ir vienkārša
- Šīs antenas nodrošina apmierinošu pastiprinājumu un virzienu.
- Šīm antenām ir asi virziena raksti.
- Šīs nav dārgas.
- Zemos vertikālos leņķos tas vienkārši koncentrējas uz starojumu
- Tie izstaro jebkurā frekvenču diapazonā, kurā to kopējais garums nav mazāks par λ/2.
The stiepļu antenu trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Zemās frekvencēs dipola antenai ir liels izmērs.
- Cilpas antenām ir vājš pastiprinājums, tās ir grūti noregulēt un ir ļoti šaurjoslas.
- Spirālveida antenas izmērs ir apjomīgs, un tuvumā esošie objekti tos ļoti viegli var atiestatīt.
- Lai iegūtu labākus rezultātus, vadu antenām ir nepieciešama atbilstoša saskaņošanas sistēma.
- Šīm antenām ir nepieciešama atbilstoša sistēma vai uztvērēja bloks.
Lietojumprogrammas
The stiepļu antenu pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Vadu antenas plaši izmanto kā uztveršanas antenas īsviļņu, vidējo viļņu un garo viļņu joslās.
- Šīs antenas tiek izmantotas tiešā tālsatiksmes saziņā to vienkāršās struktūras dēļ.
- Šīs antenas izmanto kuģos, kosmosa kuģos, ēkās, automašīnās, satelītos, raķetēs, mikroviļņu sakaros un ļoti liela pastiprinājuma lietojumos.
Tādējādi šis ir stieples pārskats antenas - darbojas ar aplikācijām. Vadu antenu piemēri ir; dipola antena, spirāles antena, monopola antena un cilpas antena. Šeit jums ir jautājums, kāda ir antenas funkcija?
