Foydali ma'lumotni o'z ichiga olgan signal generator yordamida yaratilishi mumkin. Uning quvvati kuchaytirgich yordamida oshirilishi va boshqa muxbirga ancha masofaga uzatilishi mumkin. Signal antenna orqali uzatiladi.
Antenna - elektromagnit toʻlqinni qabul qilish yoʻlida maʼlum chastotada elektr signaliga, shuningdek uzatish yoʻlida teskari konvertatsiya qiluvchi qurilma.
Antennalarning koʻp turlari mavjud. Ular, masalan, dizayni yoki ishlash printsipi bo'yicha tasniflanishi mumkin. Ikkinchi holda, elektr va magnit antennalar ajralib turadi. Birinchisi elektromagnit maydonning elektr komponenti (keyingi o'rinlarda EMF deb yuritiladi), ikkinchisi esa mos ravishda magnit tomonidan boshqariladi.
Ushbu maqolada asosiy e'tibor magnit antenna, uning dizayni va ishlash printsipiga qaratiladi.
Radiotoʻlqinlar
Barcha antennalar ma'lum diapazondagi to'lqinlar bilan ishlaydi. To'lqinlar uzunligi yoki chastotasi bo'yicha tasniflanishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, uzunlik chastotaga teskari proportsionaldir.
Quyida radio toʻlqinlar turlari va ularning uzunligi va chastotasi parametrlari oʻrtasidagi muvofiqlik jadvali keltirilgan.
|
Toʻlqinlar turi |
Toʻlqin uzunligi, m | Chastota |
| Qo'shimcha uzun | 105-104 | 3-30 kHz |
| Uzoq | 104-103 | 30-300 kHz |
| Oʻrtacha | 103-102 | 300 kHz - 3 MGts |
| Qisqa | 100-10 | 3-30 MGts |
| Meter | 10-1 | 30-300MHz |
| Desimetr | 1-0, 1 | 300 MGts – 3 GHz |
| Santimetr | 0, 1-0, 01 | 3-30GHz |
| Milimetr | 0, 01-0, 001 | 30-300GHz |
Koʻpincha toʻlqin nomlari diapazon nomlari bilan almashtiriladi. Masalan, qisqa to‘lqin diapazoni HF diapazoni deb ataladi.
Meter, dekimetr, santimetr va millimetr toʻlqinlari VHF diapazoniga kiritilgan - ultraqisqa toʻlqinlar. Desimetr to'lqinlari bilan ishlaydigan qurilmalar UHF antennalari (keyingi o'rinlarda analogiya bo'yicha) deb ataladi.
Ilova
Maydonning magnit komponentiga javob beradigan antennalar turi keng tarqalgankichik o'lchamlari va qabul qilish-uzatuvchi xususiyatlari tufayli sanoatning har qanday turida qo'llanilishi. Ularning dizayni ko'pincha haqiqatan ham juda oddiy va novda antennasi (ko'pincha avtomobil uchun antenna sifatida ishlatiladi), masalan, logarifmik antennalarga nisbatan kichikdir. Antennaning oxirgi turi ko'pincha turar-joy binolarida joylashgan bo'lib, ular televizor ko'rsatuvlarini taqdim etadi.
Magnit antennalarning asosiy afzalligi elektr shovqinlariga qarshi immunitetdir. Oxirgi fakt ularni elektr signallari yuqori konsentratsiyali har qanday shaharda ishlatish imkonini beradi.
Dizayn
Eng oddiy magnit antenna quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- yadro;
- induktor;
- lamoqli ramka.
Yadroga ramka o'rnatilgan va induktor romga o'ralgan.
Bunday antennaning yadrosi magnit materialdan qilingan. Ko'pincha ferritdan, yaxshi magnit xususiyatlarga ega, bu haqda keyinroq muhokama qilinadi.
Oʻrash mis kabi oʻtkazuvchan materialdan, rom esa burilish va yadro oʻrtasida keraksiz aloqalarni oldini olish uchun izolyatsion materialdan qilingan.
Aslida, magnit antenna har bir radio havaskor yoki hatto bilvosita elektronika bilan bog'liq bo'lgan odamga tanish bo'lgan odatiy chok ekanligi ma'lum bo'ldi.
Dala nazariyasi
Bunday antennaning ishlash printsipini tushunish uchun siz asosiy narsani takrorlashingiz keraksignallarni masofadan uzatish bilan bog'liq barcha narsalar haqida ma'lumot.
Birinchidan, elektromagnit maydon, nomidan ko'rinib turibdiki, ikkita komponentni o'z ichiga oladi - magnit va elektr, ular bir-biri bilan chambarchas bog'liq va bu maydonlarning tekisliklari (agar so'z yuritsak, terminologik tafsilotlarni hisobga olmaganda) bir-biriga perpendikulyar.
Ikkinchidan, bu maydonning tarqalish yoʻnalishi uch oʻlchamli fazoda elektr intensivligi (induksiya) vektoriga ham, magnit intensivlik (induksiya) vektoriga perpendikulyar boʻlgan tezlik vektori bilan aniqlanadi.
Nima uchun intensivlik vektorini induksiya vektori bilan almashtirish mumkin? Chunki bu parametrlarning qiymatlari u yoki bu turdagi maydonni bir xilda tavsiflaydi va bir-biriga mutanosibdir.
L shaklidagi antennaning ishlash printsipi
Tebranishlar (ular antenna orqali uzatiladi) har qanday ob'ekt tomonidan chiqariladi: ham yog'och tayoq, ham metall sim. Yagona farq shundaki, metall elektr tokini yaxshiroq o‘tkazadi, shuning uchun sim chiqaradigan tebranishlar sezilarli bo‘ladi.
Shuning uchun, eng oddiy antennani armatura bo'lagidan yig'ish mumkin. Bu hamma uchun tanish bo'lgan L shaklidagi antennaga aylanadi. Elektromagnit maydon ta'sirida armaturada elektromotor kuch induktsiya qilinadi, bu qandaydir tarzda (nazariy tafsilotlarni hisobga olmaganda) tebranishlarning sababi, shuningdek signalni kuchaytirish uchun asosdir.
Metal yaxshi elektr xususiyatlariga ega materialdir. Shuning uchun armaturada elektromotor kuch (EMF) induktsiya qilinadi. Binobarin,maydonning elektr komponentining L shaklidagi antennasi boshqariladi.
Magnit maydonga javob beruvchi antennaning ishlash printsipi
Mantiqan, agar L shaklidagi metall antenna maydonning elektr komponentiga javob bersa, magnit antenna elektromagnit maydonning magnit komponentiga javob beradi. Shu sababli qurilma o‘z nomini oldi.
Antenna, albatta, ferromagnitning boʻylama qismidan yasalishi mumkin, ammo bu materialga ramka shaklini berish samaraliroq.
Ushbu dizaynda magnit maydon EMFni ham yaratadi, lekin o'zgaruvchan. Antenna induktorga aylanadi, unda EMF energiyasi elektr energiyasiga aylanadi (bu antennaning asosiy vazifasi).
Kadrdagi induktsiyalangan EMF qiymati strukturaning maydon tekisligiga nisbatan joylashishiga bog'liq. Agar strukturaning sariqlarining tekisligi signal bilan ishlaydigan stantsiyaga yo'n altirilgan bo'lsa, EMF maksimaldir. Agar siz antennani vertikal o'q atrofida aylantirsangiz (yuqori ko'rinish), u holda bir aylanishda u EMFning ikkita maksimal va ikkita minimal qiymatiga (nol qiymat) ega bo'ladi.
Bunday antennaning nurlanish sxemasi cheksizlik yoki sakkizinchi raqam shaklida bo'ladi.
Radiatsiya naqshi - bu daromadning ma'lum bir tekislikdagi antenna yo'nalishiga bog'liqligining grafik tasviridir.
Gain - chiqish signali qiymatining kirish signali qiymatiga nisbati sifatida hisoblangan qiymat. Masalan, chiqish quvvatining kirishga nisbatikirish uchun quvvat yoki chiqish kuchlanishi.
Yo'nalish omili antennaning signalni ma'lum bir nuqtaga yo'n altirish qobiliyatini tavsiflaydi. Misol uchun, avtomobil uchun antenna sifatida ishlatiladigan pinli antenna uchun bu koeffitsient past darajada. U barcha yo'nalishlarda torus shaklidagi to'lqinni chiqaradi. Ammo log-davriy yoki aks ettiruvchi kabi yoʻnalishli antennalar uchun bu koeffitsient ancha yuqori.
Kadr ko'rinishidagi antenna ham yaxshi yo'nalishga ega. Bu xususiyat bunday qurilmalardan tulki ovlash uskunasi kabi maxsus jihozlarda foydalanish imkonini beradi.
Dizayn xususiyatlari
Induktsiyalangan EMFning kattaligi asosan antennaning o'lchami bilan belgilanadi. Unga o'ralgan burilishlar soni sezilarli bo'lsa ham, kichik o'lchamlarda EMF qiymati ma'lum qabul qiluvchilarning ishlashi uchun hali ham etarli bo'lmaydi.
Ammo agar siz magnit antennalar ichiga ferrit yadrolarini kiritsangiz, EMF qiymati sezilarli darajada oshadi. Yadro o'z-o'zidan ko'proq maydon chiziqlarini yopishga hissa qo'shadi, ya'ni yadro tufayli maydon antennaga to'planib, yanada kuchli magnit oqim hosil qiladi va sezilarli EMF hosil qiladi.
Magnit material yadrosi
Antennaga qaysi magnit yadro o'rnatilishi kerakligini tushunish uchun magnit o'tkazuvchanlik parametrini o'rganishingiz kerak, bu ma'lum bir materialdagi magnit maydon tashqi maydondan necha marta kuchliroq ekanligini ko'rsatadi.
Kompaniya qanchalik balando'tkazuvchanligi bo'lsa, magnit material maydonni o'ziga shunchalik yaxshi to'playdi.
Qabul qiluvchi magnit antennaning yadrosi odatda to'rtburchak yoki dumaloq qismga ega. Birinchidan, ishlab chiqarish qulayligi tufayli. Ikkinchidan, bu shakldagi yadrolar magnit chiziqlarni o'zlariga yaxshiroq to'plashi tufayli.
Oxirgi fakt samarali magnit o'tkazuvchanlik kabi parametrga ta'sir qiladi. Odatda yadro uchun hujjatlarda ko'rsatilgan dastlabki magnit o'tkazuvchanlik bilan mos kelmasligi mumkin. Biroq, samarali o'tkazuvchanlik dastlabkisiga bog'liq.
Shunday qilib, yadroning samarali oʻtkazuvchanligi quyidagi koʻrsatkichlarga bogʻliq:
- asosiy oʻlchamlar;
- yadro shakli;
- Bu yadro yaratilgan materialning dastlabki magnit oʻtkazuvchanligi.
Masalan, bir xil kesma maydoniga ega, lekin uzunligi turlicha boʻlgan yadrolarni hisobga olsak, uzunroq uzunlikdagi namuna samarali oʻtkazuvchanlikning katta qiymatiga ega boʻladi.
Aytgancha, samarali o'tkazuvchanlikning ferrit yadro uzunligiga bog'liqligi, masalan, chiziqli emas. Yadro uzunligining ma'lum bir qiymatiga qadar, ferritning ko'p navlari uchun o'tkazuvchanlik ortadi, ammo keyin ularning ba'zilari to'yinganlikka kiradi va o'sish to'xtaydi. Masalan, 1000NN, 600NN va 400NN belgilari bo'lgan mahsulotlar, 100NN va 50VCh dan farqli o'laroq, uzoq vaqt davomida to'yinganlikka kirmaydi. Uy antennasini yaratishda buni hisobga olish muhim.
Antenna samaradorligi
Magnit maydonga javob beruvchi qabul qiluvchi antennaning samaradorligi,to'g'ridan-to'g'ri haqiqiy balandlik bilan bog'liq. Bu antenna chiqaradigan tebranish chiqadigan nuqtaning er yuzasidagi ma'lum bir nuqtadan yuqoridagi balandligi.
Haqiqiy balandlik antennada hosil boʻlgan EMFga taʼsir qiladi. Shunga ko'ra, uning qiymati qanchalik baland bo'lsa, EMF qanchalik katta bo'lsa, antenna shunchalik zaif signallarni qabul qilishi mumkin.
EMF ning magnit komponentiga javob beruvchi antennaning samarali balandligini nima aniqlaydi?
- Effektiv oʻtkazuvchanlikdan.
- Yadroning kesim maydoni.
- Bobinning aylanishlar soni.
- Bobinning oʻzini tashkil etuvchi oʻrash uzunligi.
- Oʻrash diametri.
- Ishlash toʻlqin uzunligi.
Antennaning samarali balandligi qanchalik baland bo'lsa, yuqoridagi ro'yxatning birinchi to'rtta parametri qanchalik katta bo'lsa, shuningdek, antenna yadrosi va o'rash simi diametrlari orasidagi farq shunchalik kichik bo'ladi. To'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, balandligi ham shunchalik baland bo'ladi.
Antenna bobini
Yuqoridagi ma'lumotlardan biz magnit maydonga javob beradigan har qanday antennaning (masalan, HF magnit antennasi) qabul qiluvchi va uzatuvchi xususiyatlariga induktorning ta'sirining ahamiyati haqida xulosa qilishimiz mumkin.
Induktorning sifati qanchalik yuqori bo'lsa, antenna shunchalik yaxshi ishlaydi. Bobinning sifat parametri uning sifat koeffitsienti yordamida baholanadi. Sifat koeffitsienti bobinning AC qarshiligining induktiv elementning doimiy tokka qarshiligiga nisbati sifatida hisoblangan parametrdir.
AC lasanining qarshiligi ikkalasiga bog'liqg' altakning o'zi induktivligi va oqim chastotasi. Bobinning sifat omilini va u bilan magnit maydonga javob beradigan antennaning uzatish-qabul qilish xususiyatlarini oshirish uchun siz uning qarshiligini to'g'ridan-to'g'ri oqimga o'zgartirishingiz mumkin. Masalan, lasan yoki u o'ralgan simning o'zi hosil bo'lgan burilishlar diametrini oshirish uchun.
FM antenna
Bu magnit maydonga javob beruvchi antenna turi. FM to'lqini 88 dan 108 MGts gacha bo'lgan chastotadagi signaldir.
Ushbu dizaynni yaratish uchun sizga kerak boʻladi:
- antenna o'rnatiladigan mahkamlagichlar (masalan, quvur);
- konstruksiyaga (quvurga) qoʻyish mumkin boʻlgan ferrit yadro;
- o'rash va kontaktlar uchun mis sim;
- antennani qabul qiluvchi qurilmaga ulash uchun ulash pinlari;
- mis folga.
Bobinni oʻrashdan oldin uni yadrodan elektr lenta yoki ferrit atrofida oʻralgan qogʻoz bilan ajratib qoʻyish kerak. Keyin izolyatsiyaga folga qatlami qo'yiladi. U 1 sm burilish bilan bir-biriga yopishadi va masalan, bir xil elektr lenta yordamida bir-biriga yopishgan joyda izolyatsiya qilinadi. FM antenna ekrani shunday yaratiladi, undan keyin 25 burilish o'raladi, lasan hosil qiladi, simlar 7, 12 va 25-burilishlarda bo'ladi.
Yuqoridan o'rash xuddi shunday folga parda bilan qoplangan. Ekranlar - tashqi va ichki - bir-biriga bog'langan.
O'rash simining uchlari birlashtiruvchi kontaktlarda joylashtirilishi kerak. 12 va 25-burilishlardan olingan xulosalar qabul qiluvchiga, 7-burilishdan esa - erga ulangan bo'lishi kerak.
Loop antenna
Koaksial kabel va bir nechta aksessuarlar yordamida turli chastota diapazonlari bilan ishlay oladigan ushbu antennani yasashingiz mumkin. Bularning barchasi strukturaning o'lchamlariga bog'liq. Ushbu qurilma asosida siz UHF antennasini yaratishingiz mumkin.
U signalni 80 m gacha boʻlgan masofaga uzatish uchun ishlatilishi mumkin va uning afzalliklari ishlab chiqarish va oʻrnatish qulayligi, shuningdek signal uzatishning yuqori barqarorligini oʻz ichiga oladi.
Salmoqli antenna yasash uchun qanday materiallar kerak?
- Koaksial kabel.
- Yogʻoch panjaralar.
- 100pF sig'imli kondansatör.
- Koaksial ulagich.
Antenna barqaror ishlashi uchun kondansatör barqarorligini ta'minlash, ya'ni uni mexanik, ob-havo va boshqa ta'sirlardan ajratib qo'yish kerak.
Antenna kondansatkichga ulangan simi halqasidir. Ko'p chastota diapazonlari bilan ishlashi mumkin. Masalan, HF diapazoni bilan. Loopning maydoni qanchalik katta bo'lsa (agar u dumaloq bo'lsa yaxshi), qabul qilingan signalning qamrovi shunchalik katta bo'ladi.
Dizayn bardan yasalgan yog'och stendga o'rnatilgan. Antennani qanday ulash mumkin? Chiqish simiga ulangan koaksiyal ulagich bilan.
Shuningdek, ba'zan sxemaga mos keladigan transformator ham kiradi.
GSM standarti
Magnit toʻlqinlarga javob beruvchi antennaga asoslanib, qurilmalar GSM standartidagi signalni qabul qilish uchun yaratilgan,mobil aloqada foydalaniladi.
Ko'pgina radio havaskorlari magnit GSM antennalarini mustaqil ravishda yig'adilar va ularni uyali signal yomon qabul qilinadigan joyga o'rnatadilar. Masalan, dachalarda.
GSM aloqa standarti bilan ishlash uchun antenna plastik suv quvuridan, bir tomonlama folga tolali shishadan (qalinligi - 1,5-2 mm, kengligi - 10 mm) va mis simdan (diametri - 1,5-2) tayyorlanishi mumkin., 5 mm).
Antenna formati davriy. Bunday uy qurilishi antennasi yuqori daromad va tor radiatsiya naqshiga ega.
Keyin, siz antenna vibratorlarini (kesilgan sim) yig'ish liniyalari (ikkita shisha tolali chiziq) bilan ulashingiz kerak. Vibratorlar har bir yig'ish liniyasiga lehimlangan bo'lishi kerak, so'ngra chiziqlar koaksiyal kabel yordamida bir-biriga ulanadi. Chiziqlar plastik quvurga mahkamlangan.
Ushbu turdagi antennani qanday ulash mumkin? Kabel rozetkasini televizor qurilmasi ko'rinishidagi yukga ulash mumkin.
Xulosa
Shunday qilib, EMFning magnit komponentiga javob beradigan o'z antennangizni yig'ish unchalik qiyin emas. Yuqorida tavsiflangan barcha tavsiyalarga amal qilish va turli materiallarning elektromagnit xususiyatlarini hisobga olish kifoya.
Bundan tashqari, bunday tuzilmani yaratish uchun maxsus bilim kerak emas. Turli elementlarda, masalan, induktorda sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlar haqida asosiy ma'lumotlar yetarli.
