гол

Антенны онол: V антен хэрхэн ажилладаг вэ?

V антенн гэж юу вэ?

AV антенн нь нийтлэг тэжээлийн цэгээс гадагшаа чиглэсэн хоёр дамжуулагч элементээс бүрдсэн чиглэлтэй утсан антенн юм. Дээрээс харахад хоёр антенны хөл нь тод V хэлбэрийн бүтэц үүсгэдэг.

V антенныг хоёр урт утастай радиаторын сайжруулсан зохион байгуулалт гэж үзэж болно. Тохирох хөлний урт болон багтсан өнцгийг сонгосноор хоёр утсаар үүссэн цацрагийг сонгосон чиглэлд бэхжүүлж, нэг шулуун урт утастай антеннаас илүү чиглэлийг бий болгож чадна.

V антеннуудыг өндөр давтамжийн холбооны системүүд, ялангуяа HF мужид түгээмэл холбодог. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн ажиллах давтамжийг зөвхөн тогтмол зурвасаар тодорхойлдоггүй. Бодит гүйцэтгэл нь хөл бүрийн цахилгааны урт, оройн өнцөг, тэжээлийн арга, суурилуулах өндөр, хүрээлэн буй орчны газардуулгын нөхцөл байдал, мөн утасны үзүүрүүд нээлттэй эсвэл төгсгөлтэй эсэхээс хамаарна.

Бүтэц ба үйл ажиллагааны зарчим

Ердийн V антенн нь V-ийн орой дээрх тэнцвэртэй тэжээлийн цэгт холбогдсон хоёр урт утастай элементээс бүрдэнэ. Хоёр хөлний гүйдэл нь ялгаатай өдөөгддөг бөгөөд энэ нь тэжээлийн цэг дээр тэдгээр нь тэнцүү хэмжээтэй бөгөөд эсрэг чиглэлтэй байна гэсэн үг юм.

Утас бүр өөрийн гэсэн цацрагийн хэв маягийг үүсгэдэг. Антенны геометрийг зөв сонгосон үед хоёр хөлөөр үүссэн гол цацрагийн дэлбээнүүд давхцаж, V-ийн төв тэнхлэгийн дагуу нийлдэг. Энэхүү талбайн нэмэлт нь хүссэн чиглэлд цацрагийн эрчмийг нэмэгдүүлж, антенны чиглэлийг сайжруулдаг.

Бүтцийг тодорхойлохдоо хоёр өнцгийг ихэвчлэн ашигладаг:

  • Хоёр антенны хөлний хоорондох өнцөг нь багтсан буюу оройн өнцөг юм.
  • Нэг хөл ба төв тэнхлэгийн хоорондох өнцөг нь оруулсан өнцгийн талтай тэнцүү байна.

Хамгийн оновчтой өнцөг нь бүх нийтийн тогтмол утга биш юм. Энэ нь антенны хөлний цахилгаан урт болон ажиллах давтамжаас хамаарч өөрчлөгддөг.

Хоёр урт утастай элемент ба оройн өнцөг бүхий V хэлбэрийн антенны бүтэц

Хоёр урт утастай элемент ба оройн өнцөг бүхий V хэлбэрийн антенны бүтэц

Резонанстай болон төгсгөлтэй V антеннууд

V антеннуудыг ерөнхийдөө хоёр тохиргоонд хувааж болно.

Нээлттэй буюу резонанстай V антенн нь дамжуулагчийнхаа үзүүрээс гүйдлийн долгионы нэг хэсгийг тусгадаг. Эдгээр тусгал нь антенны хөлний дагуу зогсож буй долгион үүсгэдэг. Энэ төрлийн антенн нь ихэвчлэн хоёр чиглэлтэй цацрагийн хэв маягийг үүсгэдэг бөгөөд антенны тэнхлэгийн дагуу хоёр эсрэг чиглэлд хүчтэй цацраг үүсгэдэг.

V хэлбэрийн төгсгөлтэй антенн нь хоёр утасны алслагдсан үзүүрт эсэргүүцлийн ачааллыг ашигладаг. Ачаалал нь гүйдлийн ойлтыг бууруулж, аялах долгионы ажиллагааг хадгалахад тусалдаг. Энэ нь урвуу чиглэлд цацрагийг дарангуйлж, илүү чиглэлтэй галын төгсгөлийн хэв маягийг бий болгож чадна.

Төгсгөлийн загвар нь ихэвчлэн илүү өргөн давтамжийн хүрээнд илүү тогтвортой чиглэлийн зан төлөвийг хангадаг боловч зарим RF чадал нь төгсгөлийн резисторуудад сарнидаг. Тиймээс антенны дизайнер нь зурвасын өргөн, чиглэл, үр ашиг, эрчим хүчний хэрэглээний шаардлагыг тэнцвэржүүлэх ёстой.

Давтамжийн хүрээ ба цахилгаан урт

Уламжлалт V антеннуудыг ойролцоогоор 3-30 МГц давтамжийн өндөр давтамжийн хүрээнд өргөн ашигладаг, учир нь энэ зурвасын урт долгионы урт нь утсан дээр суурилсан антенны бүтцийг суурин холбооны суурилуулалтад ашиглахад тохиромжтой болгодог.

Гэсэн хэдий ч V антенныг заавал нэг давтамжийн хүрээгээр бус харин геометр болон цахилгаан уртаар нь тодорхойлдог. Шаардлагатай цацрагийн хэв маяг болон олшруулалтаас хамааран хөл бүр хагас долгионы урттай, нэг долгионы урттай эсвэл хэд хэдэн долгионы урттай байж болно.

Хөлний цахилгаан урт нэмэгдэхийн хэрээр антенны чиглэл ерөнхийдөө сайжирч болно. Үүний зэрэгцээ нэмэлт хажуугийн дэлбээнүүд гарч ирэх бөгөөд цацрагийн хэв маяг нь давтамж, суурилуулах өндөр, газрын дамжуулах чанар, барилгын хүлцэл зэрэгт илүү мэдрэмтгий болж болно.

Цацрагийн хэв маяг ба чиглэл

Резонанстай V антенны цацрагийн хэв маяг нь ерөнхийдөө хоёр чиглэлтэй байдаг. Хоёр утастай элементийн үүсгэсэн талбарууд нь нийлж V антенны төв тэнхлэгтэй ойролцоогоор зэрэгцсэн гол дэлбээг үүсгэдэг.

Эцсийн цацрагийн хэв маягийг хэд хэдэн хүчин зүйлээр тодорхойлно:

  • Антенны хөл бүрийн урт
  • Хөлний хоорондох өнцөг багтсан
  • Ажиллах давтамж
  • Тэжээлийн цэгийн импеданс ба тохируулга
  • Газрын гадаргуугаас дээш суурилуулах өндөр
  • Утасны диаметр ба дамжуулагчийн алдагдал
  • Нээлттэй эсвэл төгсгөлтэй тохиргоо

Хөлийн уртыг нэмэгдүүлэх нь илүү өндөр чиглэлийг бий болгож болох ч энэ нь мөн илүү хүчтэй хажуугийн дэлбээг бий болгож чадна. Ийм учраас антенны олшруулалтыг цацрагийн өргөн, хажуугийн дэлбээний түвшин, урд-хойд харьцаа, импедансын гүйцэтгэлээс тусад нь авч үзэх ёсгүй.

Резонанстай V антенны хоёр чиглэлт цацрагийн хэв маяг

Резонанстай V антенны хоёр чиглэлт цацрагийн хэв маяг

Хооллолт ба импедансын тохируулга

V антенн нь ихэвчлэн тэнцвэртэй утсан бүтэцтэй тул ихэвчлэн тэнцвэртэй дамжуулах шугамаар тэжээгддэг. Хэрэв коаксиаль кабель ашиглавал кабель дээрх нийтлэг горимын гүйдлийг бууруулж, тэгш хэмтэй цацрагийн хэв маягийг хадгалахын тулд тохиромжтой баланс эсвэл тохирох сүлжээ шаардлагатай байж болно.

Оролтын импеданс нь хөлний урт, оройн өнцөг, ажиллах давтамж, суурилуулах өндөр болон ойролцоох байгууламжаас хамааран өөрчлөгддөг. Импедансыг зөв тохируулах нь тусгасан чадлыг бууруулж, системийн тогтвортой ажиллагааг хангахад чухал ач холбогдолтой.

Практик антенны хөгжүүлэлтэд инженерүүд антенны геометрийг эцэслэн тодорхойлохоос өмнө буцах алдагдал, VSWR, цацрагийн хэв маяг, олшруулалт, туйлшрал болон үр ашгийг ихэвчлэн үнэлдэг.

V антенны давуу талууд

V антенн нь хэд хэдэн практик давуу талуудтай:

  • Энгийн утсан суурьтай хийц
  • Ганц урт утастай элементээс илүү өндөр чиглэлтэй
  • Харьцангуй бага үйлдвэрлэлийн зардал
  • Том хэмжээний тогтмол HF суурилуулалтад тохиромжтой
  • Уян хатан хөлний урт ба оройн өнцгийн загвар
  • Резонанс болон аялах долгионы тохиргоонд ашиглах боломжтой

Дизайны хязгаарлалтууд

V антеннууд нь мөн хэд хэдэн хязгаарлалттай байдаг:

  • Тэд бага давтамжтайгаар суурилуулах зайг ихээхэн шаарддаг.
  • Резонансын хувилбарууд нь хүчтэй зогсож буй долгион үүсгэж болзошгүй.
  • Урт антенны хөл нь их хэмжээний хажуугийн дэлбээ үүсгэж чаддаг.
  • Гүйцэтгэл нь давтамжаас хамааран мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөж болно.
  • Газрын нөхцөл болон суурилуулах өндөр нь цацрагийн хэв маягт нөлөөлж болно.
  • Дууссан хувилбарууд нь ачаалалд хүч шингэдэг тул үр ашгийг нь бууруулдаг.

Ердийн хэрэглээ

V антеннуудыг уламжлал ёсоор дараах зүйлсэд ашиглаж ирсэн:

  • HF цэгээс цэгт радио холбоо
  • Богино долгионы дамжуулах болон хүлээн авах станцууд
  • Холын зайн тогтмол холбооны холбоосууд
  • Радио хяналт ба дохио хүлээн авах системүүд
  • Харилцаа холбооны судалгаа болон антенны боловсрол
  • Чиглэлтэй утас-антенны туршилтууд
  • Яаралтай тусламжийн болон алсын зайн холбооны системүүд

Инженерийн ач холбогдол

Орчин үеийн холбооны системүүд авсаархан массив, эвэрт антенн, өргөн зурвасын антенн, электрон удирдлагатай антенны системийг улам бүр ашиглаж байгаа ч V антенн нь антенны онолд чухал загвар хэвээр байна.

Энэ нь дамжуулагчийн урт, гүйдлийн фаз, антенны геометр, талбайн суперпозици нь цацрагийн олшруулалт болон чиглэлд хэрхэн нөлөөлдөг болохыг тодорхой харуулж байна. Эдгээр хамаарлыг ойлгох нь фазын массив, өргөн зурвасын хэмжилтийн антенн, чиглэлтэй богино долгионы антенн, антенны туршилтын систем зэрэг илүү дэвшилтэт антенны бүтцийг судлахад үнэ цэнэтэй юм.

RF MISO нь RF туршилт, хэмжилт, харилцаа холбоо, радар болон системийн интеграцийн хэрэглээнд зориулсан антенн болон богино долгионы шийдлүүдийг боловсруулдаг. Антенны үндсэн бүтцийн талаарх сайн ойлголт нь инженерүүдэд тохиромжтой бүтээгдэхүүнийг сонгох, олшруулалт, туйлшрал, цацрагийн өргөн, импеданс болон цацрагийн хэв маяг зэрэг гол параметрүүдийг үнэлэхэд тусалдаг.

Антенны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл дараах хаягаар зочилно уу.

 

Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 7-р сарын 10

Бүтээгдэхүүний мэдээллийн хуудсыг авах