Antenni on metallilaite, jota käytetään lähettämään ja vastaanottamaan radiosähkömagneettisia signaaleja, joissa nämä signaalit edustavat jotakin tietoa. Radiot on suunniteltu pääasiassa langattomaan viestintään lähettämään sekä mikroaaltouuni- että radiosignaaleja. Yleensä antenneja on saatavana erikokoisina ja -muotoisina. On monia syitä käyttää antenneja, mutta tärkein syy on tarjota yksinkertainen tapa lähettää signaaleja tai dataa. Niitä on erilaisia antennityypit saatavilla kuten Yagi Uda , Aukko, heijastin, lanka-antenni ja paljon muuta. Tässä artikkelissa käsitellään yhtä antennityyppiä, kuten lanka-antenni – sovellusten parissa työskenteleminen.
Lanka-antennin määritelmä
Lanka-antenni on eräänlainen radioantenni, joka sisältää pitkän johdon, joka on ripustettu maan päälle. Antennissa oleva johto poimii signaalit ja säteilee niitä eteenpäin. Tässä antennissa lanka-antennin pituudella ei ole mitään yhteyttä sen aallonpituuteen. Johto liitetään yksinkertaisesti lähettimeen tai vastaanottimeen antennin virittimen kautta signaalien lähettämiseksi tai vastaanottamiseksi. Nämä antennit ovat hyvin tunnettuja helpon asennuksensa ja siirrettävyytensä ansiosta. Lanka-antennikaavio on esitetty alla.
Lanka-antennin suunnittelu
Antennien, joissa on pitkät johdot, rakentaminen on yksinkertaista, koska tämän lanka-antennin pituus on λ/2:n kerrannainen. Yleensä antennit, joiden pituus on λ/2 tai λ/4, tunnetaan nimellä puoliaaltodipoliantenni . Mutta antenni, jonka pituus on suurempi kuin λ/2, tunnetaan nimellä a pitkä lanka-antenni . Joten pitkällä johdolla varustetun antennin pituutta pidetään puolen aallonpituuden kerrannaisena. Joten antennin pituus pitkällä johdolla on annettu muodossa (L = n λ/2).
Nämä johdot on järjestetty pysty- tai vaakasuoraan, mutta suunta on joskus huolimaton suhteessa maahan. Tämän antennin ulkopuolinen heräte on aikaansaatu kaikkialla syöttölinjoissa, joissa syöttölinja on yksinkertaisesti järjestetty päähän, keskelle tai mihin tahansa langan pituuden keskelle.
Tässä lanka-antennin polarisaatio näkyy antennin suunnalla suhteessa maahan. Syöttöpisteen sijainti edustaa keilan suuntaa. Tässä yksinkertaisessa lanka-antennirakenteessa yksinkertainen johtava johto on kytketty päittäin lähetys- ja vastaanottoasemien väliin. Joten suora pitkä johdinyhteys kahden pään välillä sallii signaalin lähetysasemalta ja säteilee signaalia niin, että se voidaan saada loppupäästä.
Kuinka lanka-antenni toimii?
Pitkällä johdolla varustettu antenni on useiden puoliaaltodipolien yhdistelmä; joten sen toimintaperiaate on sama kuin puoliaaltodipoliantennin. Joten näiden antennien pituus on suurempi verrattuna puoliaallonpituuteen. Joten kun pitkää johtavaa lankaa yksinkertaisesti jännittää tulojännite, varauksenkantajat ajautuvat myöhemmin puoleen syötetystä signaalista. Jos signaalin ensimmäinen puolisko kohdistetaan, varauksenkantajat kokevat houkuttelevaa voimaa, kun taas jos käytetään negatiivista puolijaksoa, varauksenkantajat kokevat hylkimisen. Joten tämän varauksenkuljettajan kumulatiivinen toiminta johtimessa tuottaa epävakaan sähkökentän. Siksi signaali säteilee tällä tavalla toisessa päässä pitkän lanka-antennin läpi.
Pitkällä johdolla varustettu antenni on enemmän kuin puoliaallonpituus. Kun pitkän lanka-antennin pituutta kasvatetaan, myös suuntaavuus paranee. Se on huomattava, kun kyseessä on antenni, jossa on pitkä lanka; alimmalla toimintataajuudella pituutta pidetään yleensä puoliaallonpituutena ja lopussa on ulkopuolinen syöttö.
Lanka-antennityypit
Nämä antennit luokitellaan eri tyyppeihin, ja jokaista tyyppiä käsitellään alla.
Lyhyt dipoliantenni
Lanka-antennin yksinkertainen muoto on lyhyt dipoliantenni. Tämä on avoin piiri, jossa signaali tai data syötetään keskelle. Tässä antennissa termi 'lyhyt' ei viittaa antennin kokoon, vaan periaatteessa se on suhteellinen aallonpituus. Tällä antennilla on kaksi päätä, joista toinen pää on avoin ja toinen pää syötetään vaihtovirtalähteestä. Tämän antennin taajuusalue on 3KHz – 30MHz, joten sitä käytetään enimmäkseen matalataajuisissa vastaanottimissa.
Dipoli antenni
Dipoliantenni on yksi merkittävimmistä RF-antennin muodoista, joka sisältää sähköä johtavan langan, muuten sauvan, joka on puolet suositellun aallonpituuden pituudesta. Lanka tai sauva on jaettu keskeltä eristimen läpi, jossa jokainen keskellä oleva pää on yksinkertaisesti kytketty syöttölinjaan balunin kautta normaalisti koaksiaalikaapeliin.
Näitä antenneja käytetään laajasti erilaisissa radioviestinnöissä. Tämä antenni on hyvin yksinkertainen suunnitella ja se toimii RF-spektrin korkeataajuisilla, erittäin korkeataajuisilla ja ultrakorkeataajuisilla osilla. Katso tästä linkistä lisätietoja Dipoli antenni .
Silmukka-antenni
Silmukka-antenni on eräänlainen lanka-antenni, joka vastaanottaa radiosignaaleja tehokkaammin kuin muut antennit. Näitä pidetään muita antenneja tehokkaampina antenneina, koska ne kuluttavat vähemmän sähköä ja toimivat laajalla taajuusalueella (300 MHz - 3 GHz). Tämän antennin suorituskyky riippuu pääasiassa erilaisista tekijöistä, kuten suunnittelusta, sijainnista jne.
Silmukka-antenneissa johtojen taivutus voi muodostaa erilaisia muotoja, kuten pyöreän, kolmion, suorakaiteen ja elliptisen. Nämä antennit ovat erittäin yksinkertaisia, monipuolisia ja edullisia, joten niitä käytetään monissa sovelluksissa, joita käytetään RFID-laitteissa lähettimen sijainnin havaitsemiseen, käytetään UHF-lähettiminä, käytetään HF-aaltojen vastaanottamiseen radiovastaanottimissa jne.
Puoliaaltodipoliantenni
Dipoliantennin tyyppiä, jossa dipolin pituus on puolet sen aallonpituudesta toimintataajuudella, kutsutaan puoliaaltodipoliantenniksi. Tämä on hyvin kuuluisa dipoliantenni, joka tunnetaan myös joskus Hertz-antennina.
Tällä antennilla on yksinkertainen resonanssirakenne lähetys- ja vastaanottosovelluksiin. Nämä ovat peruselementtejä kaikissa antennimuodoissa, koska nämä antennit auttavat suunnittelemaan erilaisia monimutkaisia antenneja. Tämän antennin toimintataajuus on 3 kHz – 300 GHz.
Puoliaaltodipoliantenneja käytetään pääasiassa radio- ja TV-vastaanottimissa. Kun näitä antenneja käytetään toisentyyppisten antennien kanssa, se näyttää erinomaisen suorituskyvyn.
Taitettu dipoliantenni
Taitettu dipoliantenni on yksi antennityyppi, joka sisältää kaksi johdinta. Nämä johtimet yhdistetään yksinkertaisesti kahdelta sivulta ja taitetaan sylinterimäisen suljetun muodon muodostamiseksi. Dipolin pituus on puolet aallonpituudesta. siksi se tunnetaan puoliaaltotaitettuna dipoliantennina. Tämän taitetun dipoliantennin taajuusalue on 3 kHz - 300 GHz ja se on tv-vastaanottimien yleisimmin käyttämä.
Monopoli antenni
Monopoliantenni on radiolähetysantenni, joka sisältää yhden johtimen, joka normaalisti syötetään antennin pohjaan jännitelähteen kautta. Tämä antenni on hyvin yksinkertainen ja yksilankainen antenni, joka asennetaan normaalisti pystysuoraan ja jota käytetään normaalisti sekä signaalien lähettämiseen että vastaanottamiseen. Joten niitä käytetään lähetys- tai viestintätarkoituksiin. Monopoliantennit toimivat alemmilla RFID-kaistoilla (2,2 - 2,6 GHz), keskisuurilla RFID-kaistoilla (5,3 - 6,8 GHz) ja ylemmillä RFID-kaistoilla (8,7 - 9,5 GHz).
Kierteinen antenni
Kierreantenni on eräänlainen lanka-antenni, joka tunnetaan myös helix-antennina, koska tämän antennin muoto on helix. Tämän antennin taajuusalue on noin 30MHz – 3GHz. Joten tämä kierreantenni toimii VHF- ja UHF-alueella.
Kierteistä antennia käytetään VHF-signaalien lähettämiseen ja vastaanottamiseen, satelliitti- ja avaruusluotainten viestintään sekä radioastronomiaan, se muodostaa yhteyden kuun ja maan välille. Katso tästä linkistä lisätietoja Kierteinen antenni .
Laajakaistadipolit
Laajakaistainen dipoliantenni on lanka-antennityyppi, joka tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn pääasiassa lyhyen ja keskipitkän kantaman piireissä. Lyhyen kantaman viestintäpohjaisissa piireissä alemmilla taajuuksilla tämän antennin säteilykuviolla on korkea lähtökulma. Vastaavasti keskipitkän kantaman viestintäpohjaisissa piireissä korkeammilla taajuuksilla tämän antennin säteilykuviolla on pienemmät lähtökulmat.
Apilanlehtinen antenni
Apilanlehtiantenni on eräänlainen lanka-antenni, joka on polarisoitu ympyrämäisesti ja tämän antennin säteilykuvio on sama kuin dipoliantennilla. Tämä antenni sisältää pääasiassa vähintään 3 tai 4 kehystä, jotka on kytketty rinnakkain ja myös kierretty tietyllä tavalla ympyräpolarisaation saamiseksi.
Langallisen antennin vahvistus
The Antenni vahvistus on antennin kyky lähettää vähemmän tai enemmän mihin tahansa suuntaan verrattuna teoreettiseen antenniin. Tämä vahvistus yksinkertaisesti osoittaa, kuinka voimakas antenni voi lähettää tai vastaanottaa signaalin tiettyyn suuntaan. Lanka-antennin vahvistus on;
Lyhyellä dipolilla se on 1,5 (1,76 dBi) & for
Puoliaallon dipoli, se nousee 1,64:ään (2,15 dBi). Napsauta tästä saadaksesi lisätietoja Antenni vahvistus.
Hyödyt ja haitat
The lanka-antennien edut Sisällytä seuraavat.
- Tämän antennin rakenne on yksinkertainen
- Nämä antennit tarjoavat tyydyttävän vahvistuksen ja suuntaavuuden.
- Näillä antenneilla on terävät suuntakuviot.
- Nämä eivät ole kalliita.
- Matalissa pystykulmissa se yksinkertaisesti keskittyy säteilyyn
- Ne säteilevät millä tahansa taajuusalueella, jolla niiden kokonaispituus ei ole alle λ/2.
The lanka-antennien haitat Sisällytä seuraavat.
- Matalilla taajuuksilla dipoliantennin koko on suuri.
- Silmukka-antennien vahvistus on heikko, niitä on vaikea virittää ja ne ovat erittäin kapeakaistaisia.
- Kierukkaantennien koko on iso ja lähellä olevat kohteet voivat helposti virittää ne.
- Lanka-antennit tarvitsevat sopivan sovitusjärjestelmän saadakseen parempia tuloksia.
- Nämä antennit tarvitsevat sovitusjärjestelmän tai viritinyksikön.
Sovellukset
The lanka-antennien sovellukset Sisällytä seuraavat.
- Lanka-antenneja käytetään laajalti vastaanottoantenneina lyhytaalto-, keskiaalto- ja pitkäaaltokaistoilla.
- Näitä antenneja käytetään pisteestä pisteeseen pitkän matkan viestinnässä niiden yksinkertaisen rakenteen vuoksi.
- Näitä antenneja käytetään laivoissa, avaruusaluksissa, rakennuksissa, autoissa, satelliiteissa, ohjuksissa, mikroaaltoviestinnässä ja erittäin korkean vahvistuksen sovelluksissa.
Tämä on siis yleiskatsaus langasta antennit toimivat sovellusten kanssa. Esimerkkejä lanka-antenneista ovat; dipoliantenni, helix-antenni, monopoliantenni ja silmukkaantenni. Tässä on sinulle kysymys, mikä on antennin tehtävä?
