1. Ynlieding ta Antennas
In antenne is in oergongsstruktuer tusken frije romte en in oerdracht line, lykas werjûn yn figuer 1. De oerdracht line kin wêze yn 'e foarm fan in koaksiale line of in holle buis (waveguide), dy't brûkt wurdt om te stjoeren elektromagnetyske enerzjy út in boarne nei in antenne, of fan in antenne nei in ûntfanger. De earste is in útstjoerantenne, en de lêste is in ûntfangende antenne.
Ofbylding 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, wêr't de boarne wurdt fertsjintwurdige troch in ideale sinjaalgenerator, de oerdrachtline wurdt fertsjintwurdige troch in line mei karakteristike impedânsje Zc, en de antenne wurdt fertsjintwurdige troch in lading ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. De lading ferset RL stiet foar de conduction en dielectric ferliezen ferbûn mei de antenne struktuer, wylst Rr stiet foar de straling ferset fan 'e antenne, en de reactance XA wurdt brûkt om te fertsjintwurdigjen it tinkbyldige diel fan' e impedânsje ferbûn mei de antenne strieling. Under ideale omstannichheden moat alle enerzjy opwekt troch de sinjaalboarne wurde oerbrocht nei de stralingsresistinsje Rr, dy't wurdt brûkt om de stralingsmooglikheid fan 'e antenne te fertsjintwurdigjen. Yn praktyske tapassingen binne d'r lykwols dirigint-dielektryske ferliezen fanwege de skaaimerken fan 'e oerdrachtline en de antenne, lykas ek ferliezen feroarsake troch refleksje (mismatch) tusken de oerdrachtline en de antenne. Sjoen de ynterne impedânsje fan 'e boarne en negearje de oerdracht line en refleksje (mismatch) ferliezen, de maksimale macht wurdt levere oan de antenne ûnder konjugat matching.
figuer 2
Fanwege de mismatch tusken de oerdracht line en de antenne, de wjerspegele weach út de ynterface wurdt superimponearre mei de ynfallende weach fan de boarne nei de antenne te foarmjen in steande weach, dat stiet foar enerzjy konsintraasje en opslach en is in typysk resonânsjefel apparaat. In typysk steande wave patroan wurdt werjûn troch de stippelline yn figuer 2. As de antenne systeem is net ûntwurpen goed, de oerdracht line kin fungearje as in enerzjy opslach elemint foar in grut part, yn stee fan in waveguide en enerzjy oerdracht apparaat.
De ferliezen feroarsake troch de oerdracht line, antenne en steande weagen binne net winske. Line ferliezen kinne wurde minimalisearre troch te selektearjen low-loss transmission linen, wylst antenne ferliezen kinne wurde fermindere troch it ferminderjen fan it ferlies ferset fertsjintwurdige troch RL yn figuer 2. Steande weagen kinne wurde fermindere en enerzjy opslach yn 'e line kin wurde minimalisearre troch oerien mei de impedance fan de antenne (load) mei de karakteristike impedânsje fan de line.
Yn draadloze systemen, neist it ûntfangen of ferstjoeren fan enerzjy, binne antennes meastentiids ferplichte om útstriele enerzjy yn bepaalde rjochtingen te ferbetterjen en útstriele enerzjy yn oare rjochtingen te ûnderdrukken. Dêrom moatte, neist deteksjeapparaten, antennes ek brûkt wurde as rjochtingsapparaten. Antennes kinne yn ferskate foarmen wêze om oan spesifike behoeften te foldwaan. It kin in draad wêze, in diafragma, in patch, in elemint gearstalling (array), in reflector, in lens, ensfh.
Yn draadloze kommunikaasjesystemen binne antennes ien fan 'e meast krityske komponinten. Goed antenne-ûntwerp kin systeemeasken ferminderje en algemiene systeemprestaasjes ferbetterje. In klassyk foarbyld is televyzje, dêr't útstjoerûntfangst kin wurde ferbettere troch it brûken fan hege-optreden antennes. Antennes binne foar kommunikaasjesystemen wat eagen binne foar minsken.
2. Antenne Classification
1. Wire Antenne
Draadantennes binne ien fan 'e meast foarkommende soarten antennes, om't se hast oeral te finen binne - auto's, gebouwen, skippen, fleantugen, romtefarders, ensfh. D'r binne ferskate foarmen fan draadantennes, lykas rjochte line (dipoal), lus, spiraal, lykas werjûn yn figuer 3. Loop antennes moatte net allinne wêze circular. Se kinne rjochthoekich, fjouwerkant, ovale of in oare foarm wêze. De sirkulêre antenne is de meast foarkommende fanwege syn ienfâldige struktuer.
figuer 3
2. Aperture Antennas
Aperture-antennes spylje in gruttere rol fanwegen de tanimmende fraach nei mear komplekse foarmen fan antennes en it brûken fan hegere frekwinsjes. Guon foarmen fan diafragmaantennes (piramidale, koanyske en rjochthoekige hoarnantennes) wurde werjûn yn figuer 4. Dit type antenne is tige brûkber foar tapassingen fan fleantugen en romtefarders, om't se tige handich kinne wurde monteard op 'e bûtenkant fan it fleantúch of romteskip. Derneist kinne se wurde bedekt mei in laach diëlektrysk materiaal om se te beskermjen tsjin hurde omjouwings.
figuer 4
3. Microstrip antenne
Microstrip-antennes waarden yn 'e jierren '70 tige populêr, benammen foar satellytapplikaasjes. De antenne bestiet út in dielektrike substraat en in metalen patch. De metalen patch kin hawwe in protte ferskillende foarmen, en de rjochthoekige patch antenne werjûn yn figuer 5 is de meast foarkommende. Microstrip-antennes hawwe in leech profyl, binne geskikt foar platte en net-planêre oerflakken, binne ienfâldich en goedkeap om te produsearjen, hawwe hege robustheid as se monteare op stive oerflakken, en binne kompatibel mei MMIC-ûntwerpen. Se kinne wurde monteard op it oerflak fan fleantugen, romtefarders, satelliten, raketten, auto's, en sels mobile apparaten en kinne konformeel ûntwurpen wurde.
figuer 5
4. Array Antenne
De stralingskarakteristiken dy't nedich binne troch in protte tapassingen meie net wurde berikt troch ien antenne-elemint. Antenne-arrays kinne de strieling meitsje fan 'e eleminten dy't synthesisearre binne om maksimale strieling yn ien of mear spesifike rjochtingen te produsearjen, in typysk foarbyld wurdt werjûn yn figuer 6.
figuer 6
5. Reflector Antenne
It súkses fan romteferkenning hat ek laat ta de rappe ûntwikkeling fan antenneteory. Fanwegen de needsaak foar kommunikaasje op ultralange ôfstân, moatte ekstreem hege winst antennes brûkt wurde om sinjalen miljoenen kilometers fuort te ferstjoeren en te ûntfangen. Yn dizze applikaasje 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 maat is nedich om de hege winst te berikken dy't nedich is om sinjalen te ferstjoeren of te ûntfangen fan miljoenen fan milen fuort. In oare foarm fan reflector is in hoeke reflector, lykas werjûn yn figuer 7 (c).
figuer 7
6. Lens Antennas
Lenzen wurde primêr brûkt om ynfallende fersprate enerzjy te kollimearjen om te foarkommen dat it ferspriedt yn net winske strielingsrjochtingen. Troch it passend feroarjen fan de mjitkunde fan 'e lens en it kiezen fan it juste materiaal, kinne se ferskate foarmen fan divergerende enerzjy omsette yn fleantúchwellen. Se kinne brûkt wurde yn de measte tapassingen lykas parabolyske reflektorantennes, foaral by hegere frekwinsjes, en har grutte en gewicht wurde heul grut by legere frekwinsjes. Lensantennes wurde klassifisearre neffens har boumaterialen as geometryske foarmen, wêrfan guon wurde werjûn yn figuer 8.
figuer 8
Om mear te learen oer antennes, besykje asjebleaft:
Post tiid: Jul-19-2024
