1. Антенны тухай танилцуулга
Антенн гэдэг нь 1-р зурагт үзүүлснээр чөлөөт орон зай ба дамжуулах шугамын хоорондох шилжилтийн бүтэц юм. Дамжуулах шугам нь коаксиаль шугам эсвэл хөндий хоолой (долгион дамжуулагч) хэлбэртэй байж болох бөгөөд энэ нь эх үүсвэрээс цахилгаан соронзон энергийг дамжуулахад ашиглагддаг. антен руу, эсвэл антеннаас хүлээн авагч руу. Эхнийх нь дамжуулагч антенн, хоёр дахь нь хүлээн авагч антенн юм.
Зураг 1 Цахилгаан соронзон эрчим хүчийг дамжуулах зам (эх үүсвэр-дамжуулах шугам-антенны чөлөөт зай)
Зураг 1-ийн дамжуулах горимд антенны системийн дамжуулалтыг 2-р зурагт үзүүлсний дагуу Thevenin эквивалентаар дүрсэлсэн бөгөөд энд эх үүсвэр нь хамгийн тохиромжтой дохио үүсгэгчээр, дамжуулах шугам нь Zc шинж чанарын эсэргүүцэлтэй шугамаар, ба антенн нь ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] ачааллаар илэрхийлэгддэг. Ачааллын эсэргүүцэл RL нь антенны бүтэцтэй холбоотой дамжуулалт ба диэлектрикийн алдагдлыг илэрхийлдэг бол Rr нь антенны цацрагийн эсэргүүцлийг илэрхийлэх ба реактив XA нь антенны цацрагтай холбоотой эсэргүүцлийн төсөөллийн хэсгийг илэрхийлэхэд ашиглагддаг. Тохиромжтой нөхцөлд дохионы эх үүсвэрээс үүссэн бүх энергийг Rr цацрагийн эсэргүүцэл рүү шилжүүлэх ёстой бөгөөд энэ нь антенны цацрагийн чадварыг илэрхийлэхэд ашиглагддаг. Гэсэн хэдий ч практик хэрэглээнд дамжуулах шугам ба антенны шинж чанараас шалтгаалж дамжуулагч-диэлектрик алдагдал, мөн дамжуулах шугам ба антенны хоорондох тусгал (зохицох) зэргээс үүдэлтэй алдагдал байдаг. Эх үүсвэрийн дотоод эсэргүүцлийг харгалзан, дамжуулах шугам ба тусгал (тохиролгүй) алдагдлыг үл тоомсорлож, коньюгат тохируулгын дагуу антенд хамгийн их хүчийг өгдөг.
Зураг 2
Дамжуулах шугам ба антенны хооронд таарахгүй байгаа тул интерфэйсээс туссан долгион нь эх үүсвэрээс антен руу ирж буй тусгалтай давхцаж, тогтсон долгион үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний төвлөрөл, хадгалалтыг илэрхийлдэг бөгөөд ердийн резонансын төхөөрөмж юм. Байнгын долгионы ердийн хэв маягийг 2-р зурагт тасархай шугамаар харуулав. Хэрэв антенны системийг зохих ёсоор төлөвлөөгүй бол дамжуулах шугам нь долгион хөтлүүр болон эрчим хүч дамжуулах төхөөрөмж биш харин их хэмжээгээр эрчим хүч хадгалах элемент болж чадна.
Дамжуулах шугам, антен, байнгын долгионоос үүдэлтэй алдагдал нь хүсээгүй юм. Алдагдал багатай дамжуулах шугамыг сонгох замаар шугамын алдагдлыг багасгаж, харин антенны алдагдлыг Зураг 2-т үзүүлсэн RL-ээр илэрхийлсэн алдагдлын эсэргүүцлийг бууруулж болно. Тогтвортой долгионыг багасгаж, шугам дахь энергийн хуримтлалыг эсэргүүцлийн эсэргүүцэлтэй тааруулах замаар багасгаж болно. шугамын онцлог эсэргүүцэл бүхий антен (ачаалал).
Утасгүй системд энерги хүлээн авах, дамжуулахаас гадна тодорхой чиглэлд цацрагийн энергийг нэмэгдүүлэх, бусад чиглэлд цацруулсан энергийг дарах зорилгоор антеннууд ихэвчлэн шаардлагатай байдаг. Тиймээс илрүүлэх төхөөрөмжөөс гадна антенныг чиглүүлэх төхөөрөмж болгон ашиглах ёстой. Тодорхой хэрэгцээг хангахын тулд антеннууд нь янз бүрийн хэлбэртэй байж болно. Энэ нь утас, нүх, нөхөөс, элементийн угсралт (массив), тусгал, линз гэх мэт байж болно.
Утасгүй холбооны системд антенууд нь хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Сайн антенны загвар нь системийн шаардлагыг бууруулж, системийн ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулдаг. Сонгодог жишээ бол өндөр хүчин чадалтай антеннуудын тусламжтайгаар өргөн нэвтрүүлгийн хүлээн авалтыг сайжруулах боломжтой телевиз юм. Хүмүүсийн нүд ямар байдаг бол харилцаа холбооны системд антен байдаг.
2. Антенны ангилал
1. Утасны антенн
Машин, барилга, хөлөг онгоц, онгоц, сансрын хөлөг гэх мэт бараг хаа сайгүй байдаг тул утас антенн нь хамгийн түгээмэл антеннуудын нэг юм. Шулуун шугам (диполь), гогцоо, спираль гэх мэт янз бүрийн хэлбэрийн утастай антенууд байдаг. Зураг 3-т үзүүлсэн шиг. Гогцооны антеннууд зөвхөн дугуй хэлбэртэй байх шаардлагагүй. Тэд тэгш өнцөгт, дөрвөлжин, зууван эсвэл бусад хэлбэртэй байж болно. Дугуй антенн нь энгийн бүтэцтэй тул хамгийн түгээмэл байдаг.
Зураг 3
2. Апертурын антеннууд
Илүү нарийн төвөгтэй антенны эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж, өндөр давтамжийн ашиглалтын улмаас диафрагмын антеннууд илүү их үүрэг гүйцэтгэж байна. Апертурын антеннуудын зарим хэлбэрийг (пирамид, конус ба тэгш өнцөгт эвэр антен) Зураг 4-т үзүүлэв. Энэ төрлийн антенн нь нисэх онгоц болон сансрын хөлгийн хэрэглээнд маш их хэрэгтэй, учир нь тэдгээр нь нисэх онгоц эсвэл сансрын хөлгийн гадна талын бүрхүүлд маш тохиромжтой байдаг. Үүнээс гадна тэдгээрийг хатуу ширүүн орчноос хамгаалахын тулд диэлектрик материалын давхаргаар хучиж болно.
Зураг 4
3. Бичил туузан антен
Microstrip антеннууд 1970-аад онд ихэвчлэн хиймэл дагуулын хэрэглээнд маш их алдартай болсон. Антенн нь диэлектрик субстрат ба металл нөхөөсээс бүрдэнэ. Металл нөхөөс нь олон янзын хэлбэртэй байж болох бөгөөд 5-р зурагт үзүүлсэн тэгш өнцөгт нөхөөсийн антенн нь хамгийн түгээмэл байдаг. Микро туузан антеннууд нь бага хэмжээтэй, хавтгай ба хавтгай бус гадаргууд тохиромжтой, үйлдвэрлэхэд энгийн бөгөөд хямд, хатуу гадаргуу дээр суурилуулсан үед өндөр бат бөх чанар, MMIC загварт нийцдэг. Тэдгээрийг нисэх онгоц, сансрын хөлөг, хиймэл дагуул, пуужин, машин, тэр ч байтугай хөдөлгөөнт төхөөрөмжүүдийн гадаргуу дээр суурилуулж, зохицсон дизайн хийх боломжтой.
Зураг 5
4. Массив антен
Олон төрлийн хэрэглээнд шаардагдах цацрагийн шинж чанарыг нэг антенны элементээр хангаж чадахгүй байж болно. Антенны массивууд нь нэг буюу хэд хэдэн тодорхой чиглэлд хамгийн их цацраг үүсгэхийн тулд нийлэгжсэн элементүүдээс цацраг үүсгэж чаддаг бөгөөд ердийн жишээг Зураг 6-д үзүүлэв.
Зураг 6
5. Гэрэл цацруулагч антен
Сансар огторгуйн хайгуулын амжилт нь антенны онолыг хурдацтай хөгжүүлэхэд хүргэсэн. Хэт холын зайн холболтын хэрэгцээ шаардлагаас шалтгаалан маш өндөр ашиг тустай антеннуудыг олон сая милийн зайд дохио дамжуулах, хүлээн авахын тулд ашиглах ёстой. Энэхүү хэрэглээнд нийтлэг антенны хэлбэр нь Зураг 7-д үзүүлсэн параболик антен юм. Энэ төрлийн антенн нь 305 метр ба түүнээс дээш диаметртэй бөгөөд олон сая дохиог дамжуулах эсвэл хүлээн авахад шаардагдах өндөр ашигт хүрэхийн тулд ийм том хэмжээтэй байх шаардлагатай. миль зайд. Гэрэл тусгагчийн өөр нэг хэлбэр нь 7-р зурагт үзүүлсэн шиг булангийн тусгал юм.
Зураг 7
6. Линзний антенууд
Линзийг голчлон цацрагийн хүсээгүй чиглэлд тархахаас сэргийлж, тархсан энергийг нэгтгэхэд ашигладаг. Линзний геометрийг зохих ёсоор өөрчилж, зөв материалыг сонгосноор тэд ялгаатай энергийн янз бүрийн хэлбэрийг хавтгай долгион болгон хувиргаж чадна. Тэдгээрийг параболик цацруулагч антен гэх мэт ихэнх хэрэглээнд, ялангуяа өндөр давтамжид ашиглаж болох ба бага давтамжтай үед хэмжээ, жин нь маш том болдог. Линзний антеннуудыг барилгын материал эсвэл геометрийн хэлбэрээр нь ангилдаг бөгөөд тэдгээрийн заримыг 8-р зурагт үзүүлэв.
Зураг 8
Антенны талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл зочилно уу:
Шуудангийн цаг: 2024 оны 7-р сарын 19
