1. Антенналарға кіріспе
Антенна — 1-суретте көрсетілгендей, бос кеңістік пен электр беру желісі арасындағы өтпелі құрылым. Тасымалдау желісі коаксиалды желі немесе қуыс түтік (толқын өткізгіш) түрінде болуы мүмкін, ол көзден электромагниттік энергияны беру үшін пайдаланылады. антеннаға немесе антеннадан қабылдағышқа. Біріншісі – жіберуші антенна, ал екіншісі – қабылдау антеннасы.
1-сурет Электромагниттік энергияны беру жолы (көз-беру желісі-антеннасыз кеңістік)
1-суреттегі тарату режимінде антенналық жүйенің берілуі 2-суретте көрсетілгендей Тевенин эквивалентімен ұсынылған, мұнда көз идеалды сигнал генераторымен, тарату желісі Zc сипаттамалық кедергісі бар сызықпен бейнеленген және антенна жүк ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] арқылы көрсетіледі. Жүктеме кедергісі RL антенна құрылымымен байланысты өткізгіштік және диэлектрлік шығындарды білдіреді, ал Rr антеннаның сәулелену кедергісін білдіреді, ал реактивті XA антеннаның сәулеленуімен байланысты кедергінің ойдан шығарылған бөлігін көрсету үшін қолданылады. Идеалды жағдайларда сигнал көзімен өндірілген барлық энергия антеннаның сәулелену мүмкіндігін көрсету үшін пайдаланылатын Rr радиациялық кедергісіне берілуі керек. Дегенмен, практикалық қолдануда электр беру желісі мен антеннаның сипаттамаларына байланысты өткізгіш-диэлектрлік шығындар, сондай-ақ тарату желісі мен антенна арасындағы шағылысу (сәйкес келмеу) нәтижесінде пайда болатын жоғалтулар бар. Көздің ішкі кедергісін ескере отырып және тарату желісін және шағылысу (сәйкессіздік) жоғалтуларын елемей, конъюгаттық сәйкестік кезінде антеннаға максималды қуат беріледі.
2-сурет
Тасымалдау желісі мен антенна арасындағы сәйкессіздікке байланысты интерфейстен шағылысқан толқын энергияның шоғырлануы мен сақталуын білдіретін және әдеттегі резонанстық құрылғы болып табылатын тұрақты толқынды қалыптастыру үшін көзден антеннаға түсетін толқынмен қабаттасады. Типтік тұрақты толқын үлгісі 2-суретте нүктелі сызықпен көрсетілген. Егер антенна жүйесі дұрыс жобаланбаған болса, тарату желісі толқын өткізгіш және энергияны тасымалдау құрылғысы ретінде емес, үлкен дәрежеде энергия сақтау элементі ретінде әрекет ете алады.
Өткізу желісі, антенна және тұрақты толқындар келтіретін шығындар жағымсыз. Желілік шығындарды аз шығынды тарату желілерін таңдау арқылы азайтуға болады, ал антенна шығындарын 2-суретте RL көрсетілген жоғалту кедергісін азайту арқылы азайтуға болады. Тұрақты толқындарды азайтуға және желідегі энергияны сақтауды кедергіге сәйкес келтіру арқылы азайтуға болады. желіге тән кедергісі бар антенна (жүктеме).
Сымсыз жүйелерде энергияны қабылдау немесе беруден басқа, әдетте белгілі бір бағыттардағы сәулеленуді күшейту және басқа бағыттардағы сәулеленуді басу үшін антенналар қажет. Сондықтан анықтау құрылғыларынан басқа, антенналарды бағыттаушы құрылғылар ретінде де пайдалану керек. Антенналар нақты қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін әртүрлі пішінде болуы мүмкін. Бұл сым, апертура, патч, элементтер жинағы (массив), рефлектор, линза және т.б.
Сымсыз байланыс жүйелерінде антенналар ең маңызды құрамдастардың бірі болып табылады. Жақсы антенна дизайны жүйе талаптарын азайтып, жалпы жүйе өнімділігін жақсартады. Классикалық мысал - өнімділігі жоғары антенналарды пайдалану арқылы таратуды қабылдауды жақсартуға болатын теледидар. Адамдар үшін көз қандай болса, байланыс жүйелері үшін антенналар.
2. Антеннаның классификациясы
1. Сымды антенна
Сымды антенналар антенналардың ең кең тараған түрлерінің бірі болып табылады, өйткені олар барлық жерде дерлік кездеседі – автомобильдерде, ғимараттарда, кемелерде, ұшақтарда, ғарыш аппараттарында және т. 3-суретте көрсетілгендей. Контурлық антенналар тек қана дөңгелек болуы қажет емес. Олар төртбұрышты, шаршы, сопақ немесе кез келген басқа пішінді болуы мүмкін. Дөңгелек антенна қарапайым құрылымына байланысты ең кең таралған.
3-сурет
2. Апертуралық антенналар
Апертуралық антенналар антенналардың анағұрлым күрделі формаларына сұраныстың артуына және жоғары жиіліктерді пайдалануына байланысты үлкен рөл атқарады. Апертуралық антенналардың кейбір түрлері (пирамидалық, конустық және тікбұрышты мүйізді антенналар) 4-суретте көрсетілген. Антеннаның бұл түрі ұшақтар мен ғарыштық аппараттар үшін өте пайдалы, себебі олар ұшақтың немесе ғарыш кемесінің сыртқы қабығына өте ыңғайлы орнатылуы мүмкін. Сонымен қатар, оларды қатты ортадан қорғау үшін диэлектрлік материал қабатымен жабуға болады.
4-сурет
3. Микрожолақты антенна
Микрожолақты антенналар 1970 жылдары, негізінен спутниктік қолданбалар үшін өте танымал болды. Антенна диэлектрлік субстраттан және металл патчтан тұрады. Металл патчтың әртүрлі пішіндері болуы мүмкін және 5-суретте көрсетілген төртбұрышты патч антеннасы ең көп таралған. Микрожолақты антенналардың профилі төмен, жазық және жазық емес беттерге жарамды, өндірісі қарапайым және қымбат емес, қатты беттерге орнатылған кезде жоғары беріктікке ие және MMIC конструкцияларымен үйлесімді. Оларды ұшақтардың, ғарыш аппараттарының, спутниктердің, зымырандардың, автомобильдердің және тіпті мобильді құрылғылардың бетіне орнатуға болады және конформды түрде жобалануы мүмкін.
5-сурет
4. Жиым антеннасы
Көптеген қолданбалар үшін қажет радиациялық сипаттамаларға бір антенна элементі қол жеткізе алмайды. Антенналық массивтер бір немесе бірнеше нақты бағытта максималды сәуле шығару үшін синтезделген элементтердің сәулеленуін жасай алады, типтік мысал 6-суретте көрсетілген.
6-сурет
5. Рефлекторлық антенна
Ғарыштық зерттеулердің табысы антенна теориясының қарқынды дамуына да әкелді. Өте ұзақ қашықтыққа байланысты қажеттілікке байланысты сигналдарды миллиондаған миль қашықтықта жіберу және қабылдау үшін өте жоғары кірісті антенналарды пайдалану керек. Бұл қолданбада жалпы антенна пішіні 7-суретте көрсетілген параболалық антенна болып табылады. Антеннаның бұл түрінің диаметрі 305 метр немесе одан да көп және мұндай үлкен өлшем миллиондаған сигналдарды жіберу немесе қабылдау үшін қажетті жоғары өсімге жету үшін қажет. миль қашықтықта. Рефлектордың тағы бір түрі 7 (в) суретте көрсетілгендей бұрыштық рефлектор болып табылады.
7-сурет
6. Объективті антенналар
Линзалар, ең алдымен, шашыраған энергияның жағымсыз сәулелену бағыттарына таралуын болдырмау үшін оны коллимациялау үшін қолданылады. Линзаның геометриясын дұрыс өзгерту және дұрыс материалды таңдау арқылы олар дивергентті энергияның әртүрлі формаларын жазық толқындарға айналдыра алады. Оларды параболалық рефлекторлық антенналар сияқты қолданбалардың көпшілігінде, әсіресе жоғары жиілікте қолдануға болады, ал төменгі жиіліктерде олардың өлшемі мен салмағы өте үлкен болады. Объективті антенналар құрылыс материалдарына немесе геометриялық пішіндеріне қарай жіктеледі, олардың кейбіреулері 8-суретте көрсетілген.
8-сурет
Антенналар туралы көбірек білу үшін мына сайтқа кіріңіз:
Жіберу уақыты: 19 шілде 2024 ж
