1. Ynlieding ta antennes
In antenne is in oergongsstruktuer tusken frije romte en in transmissieline, lykas te sjen is yn figuer 1. De transmissieline kin de foarm hawwe fan in koaksiale line of in holle buis (golflieder), dy't brûkt wurdt om elektromagnetyske enerzjy oer te bringen fan in boarne nei in antenne, of fan in antenne nei in ûntfanger. De earste is in transmissieantenne, en de lêste is in ûntfangende antenne.
Figuer 1 Elektromagnetyske enerzjy-oerdrachtpaad (boarne-oerdrachtline-antennefrije romte)
De oerdracht fan it antennesysteem yn 'e oerdrachtmodus fan Figuer 1 wurdt fertsjintwurdige troch it Thevenin-ekwivalint lykas werjûn yn Figuer 2, wêrby't de boarne fertsjintwurdige wurdt troch in ideale sinjaalgenerator, de oerdrachtline fertsjintwurdige wurdt troch in line mei karakteristike impedânsje Zc, en de antenne fertsjintwurdige wurdt troch in lading ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. De ladingsweerstand RL fertsjintwurdiget de geliedings- en diëlektryske ferliezen dy't ferbûn binne mei de antennestruktuer, wylst Rr de strielingsweerstand fan 'e antenne fertsjintwurdiget, en de reaktânsje XA brûkt wurdt om it imaginêre diel fan 'e impedânsje te fertsjintwurdigjen dy't ferbûn is mei de antennestrieling. Under ideale omstannichheden moat alle enerzjy dy't generearre wurdt troch de sinjaalboarne oerdroegen wurde oan 'e strielingsweerstand Rr, dy't brûkt wurdt om de strielingskapasiteit fan 'e antenne te fertsjintwurdigjen. Yn praktyske tapassingen binne d'r lykwols gelieder-diëlektryske ferliezen fanwegen de skaaimerken fan 'e oerdrachtline en de antenne, lykas ferliezen feroarsake troch refleksje (mismatch) tusken de oerdrachtline en de antenne. Mei it each op 'e ynterne impedânsje fan 'e boarne en it negearjen fan 'e oerdrachtline- en refleksje- (mismatch) ferliezen, wurdt it maksimale fermogen oan 'e antenne levere ûnder konjugaasje-oanpassing.
Figuer 2
Fanwegen de ferskil tusken de transmissieline en de antenne, wurdt de reflektearre weach fan 'e ynterface oerlapt mei de ynfallende weach fan 'e boarne nei de antenne om in steande weach te foarmjen, dy't enerzjykonsintraasje en opslach fertsjintwurdiget en in typysk resonant apparaat is. In typysk steande weachpatroan wurdt werjûn troch de stippele line yn figuer 2. As it antennesysteem net goed ûntworpen is, kin de transmissieline foar in grut part fungearje as in enerzjyopslachelemint, ynstee fan as in weachlieder en enerzjy-oerdrachtapparaat.
De ferliezen feroarsake troch de transmissieline, antenne en steande weagen binne net winsklik. Lineferliezen kinne minimalisearre wurde troch it selektearjen fan transmissielinen mei leech ferlies, wylst antenneferliezen kinne wurde fermindere troch de ferliesresistinsje te ferminderjen dy't werjûn wurdt troch RL yn figuer 2. Steande weagen kinne wurde fermindere en enerzjyopslach yn 'e line kin minimalisearre wurde troch de impedânsje fan' e antenne (lading) oerien te bringen mei de karakteristike impedânsje fan 'e line.
Yn draadloze systemen binne antennes, neist it ûntfangen of útstjoeren fan enerzjy, meastentiids nedich om útstrielde enerzjy yn bepaalde rjochtingen te ferbetterjen en útstrielde enerzjy yn oare rjochtingen te ûnderdrukken. Dêrom moatte antennes, neist deteksje-apparaten, ek brûkt wurde as rjochtingsapparaten. Antennes kinne yn ferskate foarmen wêze om oan spesifike behoeften te foldwaan. It kin in tried, in apertuer, in patch, in elemintassemblage (array), in reflektor, in lens, ensfh. wêze.
Yn draadloze kommunikaasjesystemen binne antennes ien fan 'e wichtichste komponinten. Goed antenne-ûntwerp kin systeemeasken ferminderje en de algemiene systeemprestaasjes ferbetterje. In klassyk foarbyld is televyzje, dêr't útstjoerûntfangst ferbettere wurde kin troch it brûken fan heechprestaasjeantennes. Antennes binne foar kommunikaasjesystemen wat eagen binne foar minsken.
2. Antenneklassifikaasje
1. Triedantenne
Triedantennes binne ien fan 'e meast foarkommende soarten antennes, om't se hast oeral te finen binne - auto's, gebouwen, skippen, fleantugen, romteskippen, ensfh. Der binne ferskate foarmen fan triedantennes, lykas rjochte line (dipool), lus, spiraal, lykas te sjen is yn figuer 3. Lusantennes hoege net allinich rûn te wêzen. Se kinne rjochthoekich, fjouwerkant, ovaal of elke oare foarm hawwe. De rûne antenne is it meast foarkommend fanwegen syn ienfâldige struktuer.
Figuer 3
2. Aperture-antennes
Apertuerantennes spylje in gruttere rol fanwegen de tanimmende fraach nei kompleksere foarmen fan antennes en it gebrûk fan hegere frekwinsjes. Guon foarmen fan apertuerantennes (piramidale, konyske en rjochthoekige hoarnantennes) wurde werjûn yn figuer 4. Dit type antenne is tige nuttich foar tapassingen yn fleantugen en romtefardertúch, om't se tige handich op 'e bûtenste skulp fan it fleantúch of romtefarder monteard wurde kinne. Derneist kinne se bedekt wurde mei in laach diëlektrysk materiaal om se te beskermjen tsjin rûge omjouwings.
Figuer 4
3. Mikrostripantenne
Mikrostripantennes waarden tige populêr yn 'e jierren '70, benammen foar satellyttapassingen. De antenne bestiet út in diëlektrysk substraat en in metalen patch. De metalen patch kin in protte ferskillende foarmen hawwe, en de rjochthoekige patchantenne werjûn yn figuer 5 is de meast foarkommende. Mikrostripantennes hawwe in leech profyl, binne geskikt foar planêre en net-planêre oerflakken, binne ienfâldich en goedkeap te produsearjen, hawwe hege robuustheid as se op stive oerflakken monteard wurde, en binne kompatibel mei MMIC-ûntwerpen. Se kinne monteard wurde op it oerflak fan fleantugen, romteskippen, satelliten, raketten, auto's en sels mobile apparaten en kinne konform ûntwurpen wurde.
Figuer 5
4. Array-antenne
De strielingskarakteristiken dy't nedich binne foar in protte tapassingen kinne miskien net berikt wurde troch ien antenne-elemint. Antenne-arrays kinne de strieling fan 'e eleminten synthetisearje om maksimale strieling yn ien of mear spesifike rjochtingen te produsearjen, in typysk foarbyld wurdt werjûn yn figuer 6.
Figuer 6
5. Reflektorantenne
It súkses fan romteferkenning hat ek laat ta de rappe ûntwikkeling fan antenneteory. Fanwegen de needsaak foar kommunikaasje oer ultra-lange ôfstân moatte antennes mei ekstreem hege winst brûkt wurde om sinjalen miljoenen kilometers fier te ferstjoeren en te ûntfangen. Yn dizze tapassing is in mienskiplike antennefoarm de parabolyske antenne werjûn yn figuer 7. Dit type antenne hat in diameter fan 305 meter of mear, en sa'n grutte grutte is nedich om de hege winst te berikken dy't nedich is om sinjalen miljoenen kilometers fier te ferstjoeren of te ûntfangen. In oare foarm fan reflektor is in hoekereflektor, lykas werjûn yn figuer 7 (c).
Figuer 7
6. Lensantennes
Lenzen wurde benammen brûkt om ynfallende fersprate enerzjy te kollimearjen om te foarkommen dat it him ferspriedt yn net winske strielingsrjochtingen. Troch de geometry fan 'e lens op passende wize te feroarjen en it juste materiaal te kiezen, kinne se ferskate foarmen fan divergente enerzjy omsette yn flakweagen. Se kinne brûkt wurde yn 'e measte tapassingen lykas parabolyske reflektorantennes, foaral by hegere frekwinsjes, en har grutte en gewicht wurde tige grut by legere frekwinsjes. Lenzenantennes wurde klassifisearre neffens har konstruksjematerialen of geometryske foarmen, wêrfan guon werjûn wurde yn figuer 8.
Figuer 8
Om mear te learen oer antennes, kinne jo terecht op:
Pleatsingstiid: 19 july 2024
