Laidinė antena: dizainas, veikimas, tipai ir pritaikymas

Antena yra metalinis įrenginys, naudojamas radijo elektromagnetiniams signalams perduoti ir priimti, kai šie signalai atspindi tam tikrą informaciją. Radijo aparatai daugiausia skirti belaidžiam ryšiui transliuoti tiek mikrobangų, tiek radijo signalus. Paprastai antenos yra įvairių dydžių ir formų. Yra daug priežasčių naudoti antenas, tačiau pagrindinė priežastis yra paprastas signalų ar duomenų perdavimo būdas. Yra įvairių antenų tipai prieinamas patinka Yagi Uda , Diafragma, reflektorius, vielinė antena ir daug daugiau. Šiame straipsnyje aptariamas vienas iš antenų tipų laidinė antena – darbas su programomis.

Laidinės antenos apibrėžimas

Vielinė antena yra radijo antenos tipas, kurį sudaro ilgas laidas, pakabintas virš žemės. Antenoje esantis laidas paima signalus ir skleidžia juos toliau. Šioje antenoje vielos antenos ilgis neturi ryšio su jos bangos ilgiu. Laidas tiesiog prijungiamas prie siųstuvo arba imtuvo per antenos imtuvą, kad būtų galima perduoti arba priimti signalus. Šios antenos yra gerai žinomos dėl jų lengvo montavimo ir nešiojamumo. Vielos antenos schema parodyta žemiau.

Laidinės antenos dizainas

Antenų su ilgais laidais konstrukcija yra paprasta, nes šios laidinės antenos ilgis yra λ/2 kartotinis. Paprastai antenos, kurių ilgis yra λ/2 arba λ/4, yra žinomos kaip pusės bangos dipolio antena . Tačiau antena, kurios ilgis didesnis nei λ/2, yra žinoma kaip a ilgos vielos antena . Taigi antenos ilgis su ilgu laidu laikomas pusės bangos ilgio kartotiniu. Taigi antenos ilgis su ilgu laidu pateikiamas kaip (L = n λ/2).

Šie laidai yra išdėstyti vertikaliai arba horizontaliai, tačiau kryptis kartais yra netvarkinga, palyginti su žeme. Šios antenos išorinis sužadinimas yra tiekiamas visose tiekimo linijose, kur tiekimo linija yra tiesiog laidos gale, centre arba bet kurioje laido ilgio viduryje.

Čia laidinės antenos poliarizaciją parodo antenos kryptis žemės atžvilgiu. Tiekimo taško padėtis rodo skilties kryptį. Šioje paprastoje laidinės antenos konstrukcijoje paprastas laidus laidas yra sujungtas iš galo tarp perdavimo ir priėmimo stočių. Taigi, tiesioginis ilgas laidų ryšys tarp dviejų galų leis signalą iš siųstuvo stoties ir skleisti signalą taip, kad jį būtų galima gauti likusiame gale.

Kaip veikia laidinė antena?

Antena su ilgu laidu yra kelių pusbangių dipolių derinys; taigi, jos veikimo principas yra toks pat kaip pusbangės dipolio antenos. Taigi šių antenų ilgis yra didesnis, palyginti su puse bangos ilgio. Taigi, kai ilgą laidų laidą tiesiog sužadina įvesties įtampa, vėliau krūvininkai dreifuoja pagal pusę taikomo signalo. Jei taikoma pirmoji signalo pusė, krūvininkai patirs patrauklią jėgą, o jei naudojamas neigiamas pusės ciklas, krūvininkai patirs atstūmimą. Taigi šio krūvininko kumuliacinis veiksmas laidininke sukuria nestabilų elektrinį lauką. Todėl signalas tokiu būdu skleidžiamas kitame gale per ilga laidinę anteną.

Antena su ilgu laidu yra daugiau nei pusės bangos ilgio. Padidinus ilgos vielos antenos ilgį, kryptingumas taip pat pagerės. Tai pastebima antenos su ilgu laidu atveju; Mažiausio veikimo dažnio atveju ilgis paprastai laikomas puse bangos ilgio, o pabaigoje pateikiamas išorinis maitinimas.

Laidinių antenų tipai

Šios antenos skirstomos į skirtingus tipus ir kiekvienas tipas aptariamas toliau.

Trumpa dipolio antena

Paprasta vielinės antenos forma yra trumpa dipolio antena. Tai yra atvira grandinė, kai signalas arba duomenys tiekiami centre. Šioje antenoje terminas „trumpas“ nenurodo antenos dydžio, bet iš esmės tai yra santykinis bangos ilgis. Ši antena turi du galus, kurių vienas galas yra atviras, o likusį galą maitina kintamosios srovės šaltinis. Šios antenos dažnių diapazonas svyruoja nuo 3KHz – 30MHz, todėl dažniausiai naudojama žemo dažnio imtuvuose.

Dipolio antena

Dipolio antena yra viena iš svarbiausių RF antenos formų, kurią sudaro elektrai laidus laidas, kitaip strypas yra pusė didžiausio pageidaujamo bangos ilgio. Viela arba strypas yra padalintas centre per izoliatorių, kurio kiekvienas galas centre yra tiesiog prijungtas prie tiekimo linijos per baluną, paprastai su bendraašiu kabeliu.

Šios antenos plačiai naudojamos įvairiuose radijo ryšiuose. Šią anteną labai paprasta suprojektuoti ir ji veikia aukšto dažnio, labai aukšto dažnio ir itin aukšto dažnio RF spektro dalyse. Norėdami sužinoti daugiau apie tai, žr. šią nuorodą Dipolio antena .

Kilpinė antena

Kilpinė antena yra vienos rūšies laidinė antena, kuri, palyginti su kitomis antenomis, priima radijo signalus efektyviau. Šios antenos laikomos efektyvesnėmis nei kitos antenos, nes sunaudoja mažiau elektros energijos ir veikia plačiu dažnių diapazonu (nuo 300 MHz iki 3 GHz). Šios antenos našumas daugiausia priklauso nuo įvairių veiksnių, tokių kaip dizainas, vieta ir kt.

Kilpinėse antenose laidų lenkimas gali sudaryti įvairias formas, tokias kaip apskritas, trikampis, stačiakampis ir elipsinis. Šios antenos yra labai paprastos, universalios ir nebrangios, todėl naudojamos įvairiose srityse, naudojamose RFID įrenginiuose, skirtuose siųstuvo padėčiai nustatyti, naudojamos kaip UHF siųstuvai, radijo imtuvų HF bangoms priimti ir kt.

Pusbangės dipolio antena

Dipolio antenos tipas, kai dipolio ilgis yra pusė jos bangos ilgio esant darbiniam dažniui, vadinama pusiau bangine dipoline antena. Tai labai garsi dipolio antena, kuri kartais dar vadinama Hertz antena.

Ši antena turi paprastą rezonansinę struktūrą, skirtą perdavimo ir priėmimo programoms. Tai yra pagrindiniai visų formų antenų elementai, nes šios antenos padeda kurti skirtingas sudėtingas antenas. Šios antenos veikimo dažnių diapazonas yra nuo 3 kHz iki 300 GHz.

Pusės bangos dipolio antenos dažniausiai naudojamos radijo ir televizijos imtuvuose. Kai šios antenos naudojamos su kito tipo antenomis, tai rodo puikų našumą.

Sulankstoma dipolio antena

Sulenkta dipolio antena yra vieno tipo antena, kurią sudaro du laidininkai. Šie laidininkai tiesiog sujungiami iš dviejų pusių ir sulankstomi, kad suformuotų cilindrinę uždarą formą. Dipolio ilgis yra pusė bangos ilgio. taigi, ji žinoma kaip pusiau banguota dipolio antena. Šios sulankstytos dipolio antenos dažnių diapazonas svyruoja nuo 3 KHz iki 300 GHz ir ji yra dažniausiai naudojama TV imtuvuose.

Monopolio antena

Monopolinė antena yra radijo perdavimo antena, kurią sudaro vienas laidininkas, kuris paprastai tiekiamas antenos pagrindu per įtampos šaltinį. Ši antena yra labai paprasta ir vieno laido antena, kuri paprastai montuojama vertikaliai ir paprastai naudojama signalams perduoti ir priimti. Taigi jie naudojami transliavimo ar komunikacijos tikslais. Monopolinės antenos veikia apatinėse RFID juostose (2,2–2,6 GHz), vidutinėse RFID juostose (5,3–6,8 GHz) ir viršutinėse RFID juostose (8,7–9,5 GHz).

Sraigtinė antena

Sraigtinė antena yra vienos rūšies vielinė antena, kuri taip pat žinoma kaip spiralė, nes šios antenos forma yra spiralė. Šios antenos dažnių diapazonas yra maždaug 30MHz – 3GHz. Taigi ši spiralinė antena veikia VHF ir UHF diapazone.

Sraigtinė antena naudojama VHF signalams perduoti ir priimti, naudojama palydovų ir kosminių zondų ryšiams, o radijo astronomijai – ryšiui tarp Mėnulio ir Žemės. Norėdami sužinoti daugiau apie tai, žr. šią nuorodą Sraigtinė antena .

Plačiajuosčio ryšio dipoliai

Plačiajuosčio ryšio dipolio antena yra vieno tipo laidinė antena, kuri tiesiog užtikrina puikų našumą daugiausia trumpojo ir vidutinio nuotolio grandinėse. Trumpojo nuotolio ryšių grandinėms žemesniais dažniais šios antenos spinduliuotės modelis turi didelį kilimo kampą. Panašiai, vidutinio nuotolio ryšiu pagrįstose grandinėse esant aukštesniems dažniams šios antenos spinduliavimo modelis turi mažesnius kilimo kampus.

Dobilo lapų antena

Dobilo antena yra vielinė antena, kuri yra poliarizuota apskritime, o šios antenos spinduliavimo modelis yra toks pat kaip dipolio antenos. Šią anteną daugiausia sudaro mažiausiai 3 arba 4 kadrai, kurie yra sujungti lygiagrečiai ir taip pat susukti tam tikru būdu, kad būtų gauta apskrita poliarizacija.

Laidinės antenos stiprinimas

The Antenos stiprinimas yra antenos galimybė bet kuria kryptimi spinduliuoti mažiau arba daugiau, palyginti su teorine antena. Šis stiprinimas tiesiog parodo, kiek stipri antena gali perduoti arba priimti signalą tam tikra kryptimi. Laidinės antenos stiprinimas yra;

Trumpam dipoliui jis yra 1,5 (1,76 dBi) ir už

Pusinės bangos dipolis, jis pakyla iki 1,64 (2,15 dBi). Spustelėkite čia norėdami sužinoti daugiau Antenos stiprinimas.

Privalumai ir trūkumai

The vielinių antenų pranašumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.

• Šios antenos konstrukcija yra paprasta
• Šios antenos užtikrina patenkinamą stiprinimą ir kryptingumą.
• Šios antenos turi ryškius krypties modelius.
• Šie nėra brangūs.
• Esant žemiems vertikaliems kampams, jis tiesiog sutelkia dėmesį į spinduliuotę
• Jie spinduliuoja bet kokiu dažnių diapazonu, kuriame jų bendras ilgis nėra mažesnis nei λ/2.

The laidinių antenų trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.

• Esant žemiems dažniams, dipolio antena yra didelio dydžio.
• Kilpinių antenų stiprinimas yra silpnas, jas sunku suderinti ir yra itin siauros juostos.
• Sraigtinės antenos yra didelių gabaritų ir jas labai lengvai išjungia šalia esantys objektai.
• Norint pasiekti geresnių rezultatų, laidinėms antenoms reikia tinkamos suderinimo sistemos.
• Šioms antenoms reikia suderinimo sistemos arba imtuvo.

Programos

The vielinių antenų pritaikymas įtraukti toliau nurodytus dalykus.

• Laidinės antenos plačiai naudojamos kaip priėmimo antenos trumpųjų, vidutinių ir ilgųjų bangų juostose.
• Šios antenos naudojamos tiesioginiam tolimojo ryšio ryšiui dėl savo paprastos struktūros.
• Šios antenos naudojamos laivuose, kosminiuose laivuose, pastatuose, automobiliuose, palydovuose, raketose, mikrobangų komunikacijoje ir labai didelio stiprumo programose.

Taigi, tai yra vielos apžvalga antenos - veikia su programomis. Vielinės antenos pavyzdžiai yra; dipoline antena, spiraline antena, monopoline antena ir kilpine antena. Štai jums klausimas, kokia yra antenos funkcija?