Antenna - bu o'zining o'lchami va shakliga muvofiq ma'lum chastota diapazonida elektromagnit to'lqinlarni uzatish va qabul qilish uchun mo'ljallangan, elektr zanjiri va fazo o'rtasidagi interfeys bo'lib xizmat qiluvchi qurilma. U metalldan, asosan mis yoki alyuminiydan yasalgan bo'lib, uzatuvchi antennalar elektr tokini elektromagnit nurlanishga aylantira oladi va aksincha. Har bir simsiz qurilmada kamida bitta antenna mavjud.
Simsiz tarmoq radio toʻlqinlari
Simsiz aloqa zarurati tugʻilganda antenna kerak boʻladi. U simli tizimni oʻrnatib boʻlmaydigan joylarda aloqa qilish uchun elektromagnit toʻlqinlarni yuborish yoki qabul qilish imkoniyatiga ega.
Antenna ushbu simsiz texnologiyaning asosiy elementidir. Radioto'lqinlar binolardan o'tish va uzoq masofalarni bosib o'tish qobiliyati tufayli osongina yaratiladi va ichki va tashqi aloqa uchun keng qo'llaniladi.
Uzatish antennalarining asosiy xususiyatlari:
- Radiouzatuv koʻp yoʻnalishli boʻlgani uchun jismoniy moslashtirish zaruratiuzatuvchi va qabul qiluvchi kerak.
- Radioto'lqinlarning chastotasi ko'plab uzatish xususiyatlarini aniqlaydi.
- Past chastotalarda toʻlqinlar toʻsiqlardan osongina oʻtib ketishi mumkin. Biroq ularning kuchi masofaning teskari kvadrati bilan kamayadi.
- Yuqori chastotali toʻlqinlar koʻproq soʻriladi va toʻsiqlarda aks etadi. Radio toʻlqinlarining uzatish diapazoni uzoq boʻlgani uchun uzatishlar oʻrtasidagi shovqin muammo hisoblanadi.
- VLF, LF va MF diapazonlarida toʻlqin tarqalishi, shuningdek, yer toʻlqinlari deb ham ataladi, Yerning egri chizigʻidan keyin boradi.
- Bu toʻlqinlarning maksimal uzatish diapazonlari bir necha yuz kilometrga teng.
- Uzatish antennalari amplitudali modulyatsiya (AM) kabi translyatsiyalar kabi past tarmoqli kengligida uzatish uchun ishlatiladi.
- HF va VHF diapazonidagi uzatishlar Yer yuzasiga yaqin atmosfera tomonidan so'riladi. Biroq, osmon to'lqini deb ataladigan nurlanishning bir qismi atmosferaning yuqori qismida ionosferaga qarab tashqariga va yuqoriga tarqaladi. Ionosferada Quyosh nurlanishidan hosil bo'lgan ionlangan zarrachalar mavjud. Bu ionlashgan zarralar osmon toʻlqinlarini Yerga qaytaradi.
Toʻlqin tarqalishi
- Koʻrish chizigʻining tarqalishi. Barcha tarqatish usullari orasida bu eng keng tarqalgan. To'lqin yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin bo'lgan minimal masofani bosib o'tadi. Keyinchalik, signalni oshirish va uni qayta uzatish uchun kuchaytirgichning uzatuvchisidan foydalanishingiz kerak. Agar uning uzatish yo'lida biron bir to'siq bo'lsa, bunday tarqalish silliq bo'lmaydi. Bu uzatish infraqizil yoki mikroto‘lqinli uzatish uchun ishlatiladi.
- Uzatish antennasidan yer toʻlqinining tarqalishi. To'lqinning erga tarqalishi Yer konturi bo'ylab sodir bo'ladi. Bunday to'lqin to'g'ridan-to'g'ri to'lqin deb ataladi. To'lqin ba'zan Yerning magnit maydoni ta'sirida egilib, qabul qiluvchiga tegadi. Bunday to'lqinni aks ettirilgan to'lqin deb atash mumkin.
- Yer atmosferasi boʻylab tarqaladigan toʻlqin Yer toʻlqini deb ataladi. To'g'ridan-to'g'ri to'lqin va aks ettirilgan to'lqin birgalikda qabul qiluvchi stantsiyada signal beradi. To'lqin qabul qiluvchiga yetganda, kechikish to'xtaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, aniq chiqish uchun buzilish va kuchaytirmaslik uchun signal filtrlanadi. To'lqinlar bir joydan uzatiladi va ular ko'plab qabul qiluvchi antennalar tomonidan qabul qilinadi.
Antennani oʻlchash koordinata tizimi
Yassi modellarni ko'rib chiqishda foydalanuvchi tekislikning azimuti va naqsh tekisligi balandligi ko'rsatkichlariga duch keladi. Azimut atamasi odatda "ufq" yoki "gorizontal" atamasi bilan bog'liq bo'lsa, "balandlik" atamasi odatda "vertikal" ni anglatadi. Rasmda xy tekisligi azimut tekisligi.
Azimutal tekislik namunasi oʻlchov butun xy tekisligini sinovdan oʻtkazilayotgan qabul qiluvchi antenna atrofida siljitish orqali amalga oshirilganda oʻlchanadi. Balandlik tekisligi xy tekisligiga ortogonal tekislikdir, masalan, yz tekisligi. Balandlik rejasi sinov qilinayotgan antenna atrofida butun yz tekisligi bo'ylab harakatlanadi.
Namunalar (azimutlar va balandliklar) ko'pincha qutbda chizmalar sifatida ko'rsatiladikoordinatalar. Bu foydalanuvchiga antennaning barcha yo'nalishlarda qanday nurlanishini osongina tasavvur qilish imkoniyatini beradi, go'yo u allaqachon "ishora qilingan" yoki o'rnatilgan. Dekart koordinatalarida radiatsiya naqshlarini chizish ba'zan foydali bo'ladi, ayniqsa naqshlarda bir nechta yon bo'laklar bo'lsa va yon bo'laklar darajasi muhim bo'lsa.
Asosiy aloqa xususiyatlari
Antennalar har qanday elektr zanjirining muhim tarkibiy qismidir, chunki ular uzatuvchi va bo'sh joy yoki bo'sh joy va qabul qiluvchi o'rtasidagi o'zaro bog'lanishni ta'minlaydi. Antennalar turlari haqida gapirishdan oldin ularning xususiyatlarini bilishingiz kerak.
Antenna massivi - Birgalikda ishlaydigan antennalarni tizimli joylashtirish. Massivdagi alohida antennalar odatda bir xil turdagi va bir-biridan ma'lum masofada, yaqin masofada joylashgan. Massiv yoʻnalishni oshirish, asosiy nurlanish nurlari va yon nurlarni boshqarish imkonini beradi.
Barcha antennalar passiv daromad hisoblanadi. Passiv daromad dBi da o'lchanadi, bu nazariy izotropik antenna bilan bog'liq. U energiyani barcha yo'nalishlarda teng ravishda uzatadi, deb ishoniladi, lekin tabiatda mavjud emas. Ideal yarim to‘lqinli dipol antennaning daromadi 2,15 dBi.
EIRP yoki uzatuvchi antennaning ekvivalent izotropik nurlanish kuchi nazariy izotropik antennaning yoʻnalishda nurlanishi mumkin boʻlgan maksimal quvvat oʻlchovidir.maksimal daromad. EIRP elektr uzatish liniyalari va ulagichlardan yo'qotishlarni hisobga oladi va haqiqiy daromadni o'z ichiga oladi. EIRP transmitterning haqiqiy daromadi va chiqish quvvati ma'lum bo'lsa, haqiqiy quvvat va maydon kuchlarini hisoblash imkonini beradi.
Yoʻnalishdagi antenna kuchayishi
U ma'lum bir yo'nalishdagi quvvat ortishining xuddi shu yo'nalishdagi mos yozuvlar antennasining quvvat ortishiga nisbati sifatida aniqlanadi. Yo'n altiruvchi antenna sifatida izotropik radiatordan foydalanish standart amaliyotdir. Bunday holda, izotrop emitent yo'qotishsiz bo'ladi, o'z energiyasini barcha yo'nalishlarda teng ravishda chiqaradi. Bu izotropik radiatorning daromadi G=1 (yoki 0 dB) ekanligini anglatadi. Izotropik radiatorga nisbatan daromad olish uchun dBi (izotrop radiatorga nisbatan desibel) birligidan foydalanish odatiy holdir.
dBi da ifodalangan daromad quyidagi formula boʻyicha hisoblanadi: GdBi=10Log (GNumeric / GISotropic)=10Log (GNumeric).
Ba'zan nazariy dipol mos yozuvlar sifatida ishlatiladi, shuning uchun dipolga nisbatan daromadni tavsiflash uchun dBd (dipolga nisbatan desibel) birligi ishlatiladi. Ushbu blok odatda yuqori daromadli ko'p yo'nalishli antennalarni kuchaytirishda qo'llaniladi. Bunday holda, ularning daromadi 2,2 dBi ga yuqori. Shunday qilib, agar antenna 3 dBu kuchga ega bo'lsa, umumiy daromad 5,2 dBi bo'ladi.
3 dB nur kengligi
Antennaning bu nur kengligi (yoki yarim quvvat nuri) odatda har bir asosiy tekislik uchun belgilanadi. Har bir tekislikdagi 3 dB nur kengligi maksimal daromaddan 3 dB ga kamaygan asosiy lob nuqtalari orasidagi burchak sifatida aniqlanadi. Nur kengligi 3 dB - qutb sohasidagi ikkita ko'k chiziq orasidagi burchak. Ushbu misolda, bu tekislikdagi 3 dB nur kengligi taxminan 37 daraja. Keng nurli antennalar odatda past rentabellikka ega, tor nurli antennalar esa yuqoriroq.
Shunday qilib, energiyaning katta qismini kamida bitta tekislikda tor nurga yo'n altiradigan antenna yuqori daromadga ega bo'ladi. Old-orqa nisbati (F/B) yo'nalishli antennaning orqa qismidan nurlanish darajasini tavsiflashga harakat qiladigan savob o'lchovi sifatida ishlatiladi. Asosan, old-orqa nisbati oldinga yo'nalishdagi eng yuqori daromadning tepadan 180 gradus orqadagi daromadga nisbati. Albatta, JB shkalasida old-orqa nisbati shunchaki oldinga cho‘qqi ortishi va cho‘qqidan 180 daraja orqadagi daromad o‘rtasidagi farqdir.
Antenna tasnifi
Aloqa, radar, oʻlchash, elektromagnit impuls simulyatsiyasi (EMP), elektromagnit moslashuv (EMC) va boshqalar kabi turli ilovalar uchun antennalarning koʻp turlari mavjud. Ulardan baʼzilari tor chastota diapazonlarida ishlashga moʻljallangan. boshqalarvaqtinchalik impulslarni chiqarish/qabul qilish uchun mo'ljallangan. Uzatuvchi antennaning texnik xususiyatlari:
- Antennaning jismoniy tuzilishi.
- Chastotalar.
- Ilova rejimi.
Quyidagilar jismoniy tuzilishiga koʻra antennalar turlari:
- sim;
- diafragma;
- aks ettiruvchi;
- antenna linzalari;
- mikro chiziqli antennalar;
- massiv antennalar.
Uzatuvchi antennalarning ishlash chastotasiga qarab quyidagi turlari mavjud:
- Juda past chastotali (VLF).
- Past chastota (LF).
- Oʻrta chastota (MF).
- Yuqori chastotali (HF).
- Juda yuqori chastota (VHF).
- Ultra yuqori chastota (UHF).
- Super yuqori chastotali (SHF).
- Mikrotoʻlqinli.
- Radiotoʻlqin.
Quyidagilar dastur rejimlariga koʻra uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar:
- Nuqtadan nuqtaga ulanish.
- Efir ilovalari.
- Radar aloqasi.
- Sun'iy yo'ldosh aloqasi.
Dizayn xususiyatlari
Uzatish antennalari kosmosda tarqaladigan radiochastota nurlanishini hosil qiladi. Qabul qiluvchi antennalar teskari jarayonni amalga oshiradilar: ular radiochastota nurlanishini qabul qiladi va uni kerakli signallarga, masalan, tovush, televizor uzatuvchi antennalardagi tasvir va mobil telefonga aylantiradi.
Eng oddiy antenna turi ikkita metall roddan iborat va dipol sifatida tanilgan. Eng keng tarqalgan turlaridan birizamin tekisligi bo'lib xizmat qiladigan katta metall taxtaga vertikal ravishda joylashtirilgan novdadan iborat monopol antenna. Avtotransport vositalariga o'rnatish odatda monopoldir va avtomobilning metall tomi zamin bo'lib xizmat qiladi. Uzatuvchi antennaning dizayni, uning shakli va o'lchami ish chastotasi va boshqa nurlanish xususiyatlarini aniqlaydi.
Antennaning muhim atributlaridan biri uning yoʻnalishidir. Ikki belgilangan maqsad o'rtasidagi aloqada, ikkita sobit uzatish stantsiyalari o'rtasidagi aloqada yoki radar ilovalarida, uzatish energiyasini qabul qiluvchiga to'g'ridan-to'g'ri uzatish uchun antenna talab qilinadi. Aksincha, uzatuvchi yoki qabul qiluvchi statsionar bo'lmaganda, uyali aloqada bo'lgani kabi, yo'nalishsiz tizim talab qilinadi. Bunday hollarda gorizontal tekislikning barcha yo'nalishlarida barcha chastotalarni bir xilda qabul qiladigan ko'p yo'nalishli antenna talab qilinadi va vertikal tekislikda nurlanish notekis va HF uzatuvchi antenna kabi juda kichikdir.
Manbalarni uzatish va qabul qilish
Transmitter RF nurlanishining asosiy manbai hisoblanadi. Ushbu turdagi o'tkazgichdan iborat bo'lib, uning intensivligi vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadi va uni kosmosda tarqaladigan radiochastota nurlanishiga aylantiradi. Qabul qiluvchi antenna - radiochastotalarni (RF) qabul qilish uchun qurilma. U uzatuvchi tomonidan bajariladigan teskari uzatishni amalga oshiradi, RF nurlanishini oladi, uni antenna pallasida elektr toklariga aylantiradi.
Televizion va radioeshittirish stantsiyalari havo orqali tarqaladigan ma'lum turdagi signallarni uzatish uchun uzatuvchi antennalardan foydalanadi. Bu signallar qabul qiluvchi antennalar orqali aniqlanadi, ularni signalga aylantiradi va televizor, radio, mobil telefon kabi tegishli qurilma tomonidan qabul qilinadi.
Radio va televizor qabul qiluvchi antennalar faqat radiochastota nurlanishini qabul qilish uchun moʻljallangan va radiochastota nurlanishini yaratmaydi. Baza stansiyalari, takrorlagichlar va mobil telefonlar kabi uyali aloqa qurilmalarida radiochastota energiyasini chiqaradigan va aloqa tarmog‘i texnologiyalariga muvofiq uyali tarmoqlarga xizmat ko‘rsatadigan maxsus uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar mavjud.
Analog va raqamli antenna oʻrtasidagi farq:
- Analog antenna oʻzgaruvchan daromadga ega va DVB-T uchun 50 km masofada ishlaydi. Foydalanuvchi signal manbasidan qanchalik uzoqda bo'lsa, signal shunchalik yomon bo'ladi.
- Raqamli televizorni qabul qilish uchun - foydalanuvchi yaxshi tasvir yoki umuman tasvir oladi. Agar u signal manbasidan uzoqda bo'lsa, u hech qanday tasvirni olmaydi.
- Oʻtkazuvchi raqamli antenna shovqinni kamaytirish va tasvir sifatini yaxshilash uchun oʻrnatilgan filtrlarga ega.
- Analog signal toʻgʻridan-toʻgʻri televizorga yuboriladi, avvalo raqamli signalni dekodlash kerak. Bu sizga xatolarni, shuningdek, qo'shimcha kanallar, EPG, pullik TV,interaktiv oʻyinlar va boshqalar.
Dipol transmitterlar
Dipol antennalar eng keng tarqalgan ko'p yo'nalishli turdagi va radiochastota (RF) energiyasini gorizontal ravishda 360 darajaga tarqatadi. Ushbu qurilmalar qo'llaniladigan chastotaning yarmi yoki chorak to'lqin uzunligida rezonansga ega bo'lish uchun mo'ljallangan. U ikki uzunlikdagi sim kabi oddiy bo‘lishi mumkin yoki u kapsulalangan bo‘lishi mumkin.
Dipol koʻplab korporativ tarmoqlarda, kichik ofislarda va uy foydalanishda (SOHO) qoʻllaniladi. Maksimal quvvat uzatish uchun transmitter bilan mos keladigan odatiy impedansga ega. Agar antenna va transmitter mos kelmasa, uzatish liniyasida ko'zgular paydo bo'ladi, bu signalni yomonlashtiradi yoki hatto uzatuvchiga shikast etkazadi.
Yo'n altirilgan fokus
Yo'nalishli antennalar radiatsiya quvvatini tor nurlarga yo'n altiradi va bu jarayonda sezilarli daromad keltiradi. Uning xususiyatlari ham o'zaro. Uzatuvchi antennaning impedans va daromad kabi xususiyatlari qabul qiluvchi antennaga ham tegishli. Shuning uchun bir xil antenna signalni yuborish va qabul qilish uchun ishlatilishi mumkin. Yuqori yo'nalishli parabolik antennaning kuchayishi zaif signalni kuchaytirishga xizmat qiladi. Bu ular ko'pincha uzoq masofali aloqa uchun ishlatilishining sabablaridan biridir.
Koʻp ishlatiladigan yoʻnalishli antenna Yagi deb nomlangan Yagi-Uda massividir. U Shintaro Uda va uning hamkasbi Hidetsugu Yagi tomonidan 1926 yilda ixtiro qilingan. Yagi antennasi bir nechta elementlardan foydalanadiyo'n altirilgan massivni shakllantirish. Bitta boshqariladigan element, odatda dipol, RF energiyasini tarqatadi, boshqariladigan elementdan darhol oldin va orqasida joylashgan elementlar chastota energiyasini faza ichida va tashqarisida qayta nurlantiradi, signalni mos ravishda kuchaytiradi va sekinlashtiradi.
Bu elementlar parazit elementlar deb ataladi. Qulning orqasidagi element reflektor deb ataladi va qulning oldidagi elementlar direktorlar deb ataladi. Yagi antennalarining nur kengligi 30 dan 80 darajagacha bo‘ladi va 10 dBi dan ortiq passiv daromad keltirishi mumkin.
Parabolik antenna yo'nalishli antennaning eng tanish turidir. Parabola nosimmetrik egri chiziqdir va parabolik reflektor 360 graduslik aylanish jarayonida egri chiziqni tasvirlaydigan sirt - idish. Parabolik antennalar binolar yoki yirik geografik hududlar oʻrtasidagi uzoq masofali aloqa uchun ishlatiladi.
Yarim yoʻnalishli seksiyali radiatorlar
Yamoq antennasi yer ustida oʻrnatilgan tekis metall chiziqdan foydalangan holda yarim yoʻnalishli radiatordir. Antennaning orqa qismidagi radiatsiya yer tekisligi tomonidan samarali tarzda kesilib, oldinga yo'n altirishni oshiradi. Ushbu turdagi antenna mikrostripli antenna sifatida ham tanilgan. Odatda to'rtburchaklar shaklida bo'lib, plastik qutiga o'ralgan. Ushbu turdagi antenna standart PCB usullari bilan ishlab chiqarilishi mumkin.
Yamoq antennasining nur kengligi 30 dan 180 darajagacha vaodatdagi daromad 9 dB ni tashkil qiladi. Seksiyonel antennalar - yarim yo'nalishli antennalarning yana bir turi. Sektor antennalari sektor radiatsiya naqshini ta'minlaydi va odatda massivga o'rnatiladi. Sektor antennasi uchun nur kengligi 60 dan 180 darajagacha bo'lishi mumkin, 120 daraja odatiy hisoblanadi. Bo'lingan massivda antennalar bir-biriga yaqin o'rnatilgan bo'lib, to'liq 360 daraja qamrovni ta'minlaydi.
Yagi-Uda antennasini yaratish
Soʻnggi oʻn yilliklar davomida Yagi-Uda antennasi deyarli har bir uyda koʻrindi.
Ko'rinib turibdiki, antennaning yo'nalishini oshirish uchun ko'plab direktorlar mavjud. Oziqlantiruvchi buklangan dipoldir. Reflektor - bu strukturaning oxirida joylashgan uzun element. Ushbu antennaga quyidagi texnik xususiyatlar qoʻllanilishi kerak.
| Element | Xususiyatlar |
| Boshqariladigan element uzunligi | 0,458l dan 0,5l |
| Reflektor uzunligi | 0, 55l - 0,58l |
| Direktor davomiyligi 1 | 0,45l |
| Direktor uzunligi 2 | 0.40l |
| Direktor davomiyligi 3 | 0,35l |
| Direktorlar orasidagi interval | 0.2l |
| Dipollar orasidagi masofa uchun reflektor | 0,35l |
| Dipollar va direktor orasidagi masofa | 0,125l |
Quyida Yagi-Uda antennalarining afzalliklari:
- Yuqori daromad.
- Yuqori fokus.
- Oson ishlov berish va texnik xizmat koʻrsatish.
- Kamroq energiya sarflanadi.
- Kengroq chastota qamrovi.
Quyidagilar Yagi-Uda antennalarining kamchiliklari:
- Shovqinga moyil.
- Atmosfera ta'siriga moyil.
Agar yuqoridagi spetsifikatsiyalar bajarilsa, Yagi-Uda antennasini loyihalash mumkin. Rasmda ko'rsatilganidek, antennaning yo'nalishi juda samarali. Kichik loblar bosiladi va antennaga rejissyorlar qo'shish orqali asosiy zarbaning yo'nalishi oshiriladi.
