Ромб тәрізді антенна дегеніміз не?
Ромб тәрізді антенна - ромб тәрізді құрылымда орналасқан төрт өткізгіш элементтен тұратын бағыттаушы сымды антенна. Оны бір ұшынан екінші ұшына жалғанған екі V антенна ретінде қарастыруға болады, олардың бір сүйір төбесі беру нүктесі ретінде, ал қарама-қарсы төбесі әдетте терминалды резисторға жалғанған.
Резонанстық дипольден айырмашылығы, дұрыс аяқталған ромб тәрізді антенна негізінен қозғалмалы толқын антеннасы ретінде жұмыс істейді. РФ тогы төрт сым қимасы бойымен қоректендіру нүктесінен соңғы жүктемеге қарай жылжиды. Бұл қималар тудыратын электромагниттік өрістер ромбтың негізгі осі бойымен шоғырланған сәулені жасау үшін біріктіріледі.
Ромб тәрізді антенналар кең жиілікті қамтуды, пайдалы алға күшейтуді және салыстырмалы түрде тұрақты бағыттық сипаттамаларды қамтамасыз ете алатындықтан, ұзақ қашықтықтағы HF байланысымен танымал болды. Дегенмен, олардың үлкен физикалық өлшемдері оларды ықшам байланыс платформаларына қарағанда бекітілген қондырғыларға қолайлы етеді.
Негізгі құрылым
Кәдімгі ромб тәрізді антенна жер бетіне ілінген бірдей ұзындықтағы төрт сымнан тұрады. Бұл сымдар бірге екі сүйір бұрышы және екі доғал бұрышы бар көлденең ромб құрайды.
Антенна бір жағынан қоректенеді, ал қарама-қарсы ұшы индуктивті емес аяқталатын резисторға қосылған. Бұл резистор антенна құрылымының сипаттамалық кедергісін жуықтау және қалған қозғалатын толқын энергиясын сіңіру үшін таңдалады.
Негізгі дизайн параметрлеріне мыналар жатады:
- Әрбір сым бөлігінің ұзындығы
- Ромбтың сүйір немесе ұшты бұрышы
- Жер бетінен орнату биіктігі
- Беру нүктесінің кедергісі
- Қарсылықты тоқтату
- Өткізгіштің диаметрі
- Нысаналы жиілік диапазоны және таралу жолы
Оңтайлы бұрыш әмбебап бекітілген мән емес. Ол әр жақтың электрлік ұзындығына және негізгі сәуленің қажетті биіктігі мен азимут бағытына байланысты.
1-сурет. Аяқталған көлденең ромб тәрізді антеннаның негізгі конфигурациясы.
Ромб тәрізді антенна қалай жұмыс істейді?
Ромбтың әр жағы ұзын сымды радиатор сияқты әрекет етеді. Ток өткізгіштер бойымен таралған кезде, әрбір сым қимасы бағытталған сәулелену компонентін тудырады.
Антеннаның өлшемдері мен бұрыштары дұрыс таңдалған кезде, төрт жағынан сәулеленетін өрістер бір-бірін алға қарай күшейтеді. Басқа бағыттар бойынша кейбір өріс компоненттері ішінара жойылады. Біріктірілген нәтиже ромбтың ұзын диагоналы бойымен салыстырмалы түрде тар негізгі сәуле болып табылады.
Аяқтаушы резистор маңызды рөл атқарады. Алыс ұшына жететін энергияны сіңіру арқылы ол ток шағылысуын азайтады және өткізгіштерде күшті тұрған толқынның пайда болуына жол бермейді. Бұл антеннаға салыстырмалы түрде кең жиілік диапазонында тұрақты импеданс пен сәулелену сипаттамаларын сақтауға көмектеседі.
Компромисс тиімділікте. Таратқыш қуатының бір бөлігі сәулеленудің орнына, терминалды резисторда жылуға айналады. Сондықтан антеннаның дизайны бағытталу, өткізу қабілеті, импеданс тұрақтылығы және сәулелену тиімділігі арасындағы тепе-теңдікті талап етеді.
Жиілік диапазоны және электрлік өлшемі
Дәстүрлі толық өлшемді ромб тәрізді антенналар HF байланысымен тығыз байланысты. Бұл жиіліктерде антеннаның жақтары көбінесе бірнеше толқын ұзындығына ие болады, бұл құрылымның бағытты күшейтуді айтарлықтай арттыруына мүмкіндік береді.
Ромб тәрізді антенна бір бекітілген жиілік диапазонымен анықталмайды. Оның өлшемдерін теориялық тұрғыдан әртүрлі жиіліктер үшін масштабтауға болады, бірақ құрылым төменгі жиіліктерде өте үлкен болады және жоғары жиіліктерде механикалық төзімділіктің қатаңырақ болуын талап етеді.
Ықшам ромб тәрізді және ромб тәрізді ілмек құрылымдары VHF, UHF немесе микротолқынды жиіліктерде де қолданылуы мүмкін. Дегенмен, бұл масштабталған конструкциялар дәстүрлі HF ромб тәрізді антеннасымен салыстырғанда басқаша қоректендіру, поляризация және сәулелену сипаттамаларына ие болуы мүмкін.
2-сурет. Жоғары жиілікті қабылдауға арналған ықшам ромб тәрізді антенна құрылымының мысалы.
Аяқталған және аяқталмаған ромб тәрізді антенналар
Аяқталған ромб тәрізді антенна әдетте бір бағытты сәулелену үлгісін тудырады. Пайдалы сәулеленудің көп бөлігі беру нүктесінен соңғы ұшына бағытталған.
Егер аяқтаушы резистор алынып тасталса, ток ашық ұшынан шағылысады. Содан кейін антенна күштірек тұрған толқын компонентін дамытады және екі қарама-қарсы бағытта негізгі сәулеленумен екі бағытты үлгіні тудыра алады.
Аяқталмаған конфигурация терминалды резистордағы қуат шығынын болдырмауы мүмкін, бірақ оның кіріс кедергісі мен сәулелену үлгісі жиілікке байланысты айтарлықтай өзгереді. Сондай-ақ, ол алдыңғы және артқы арақатынасының нашарлауын және болжамды кеңжолақты жұмыс істеуін көрсетуі мүмкін.
Радиациялық үлгі және поляризация
Аяқталған ромб тәрізді антеннаның сәулелену үлгісі алға бағытталған негізгі бөлікпен және бірнеше бүйір бөліктермен сипатталады. Сәуленің нақты бағыты мен сәуле ені бүйір ұзындығына, ромб бұрышына, орнату биіктігіне, жұмыс жиілігіне және жерге қосу жағдайларына байланысты.
Электр ұзындығын арттыру бағыттылықты жақсартуы мүмкін, бірақ ол қосымша бүйірлік бөліктерді де тудыруы мүмкін. Бұл қажетсіз бөліктер энергияны қажет емес бағыттарға шығарып, негізгі сәуленің практикалық артықшылығын төмендетуі мүмкін.
Көлденең орнатылған ромб тәрізді антенна негізінен негізгі сәулелену бағытында көлденең поляризацияланған. Дегенмен, толық үш өлшемді үлгіде, әсіресе бүйірлік бөліктерде және негізгі осьтен алыс бағыттардағы тік поляризация компоненттері де болуы мүмкін.
3-сурет. Ромб тәрізді антеннаның иллюстрациялық бір бағытты сәулелену үлгісі.
Қоректендіру және импедансты сәйкестендіру
Ромб тәрізді антенна әдетте салыстырмалы түрде жоғары кіріс кедергісі бар теңдестірілген құрылым болып табылады. Ол көбінесе теңдестірілген тарату желісі арқылы немесе тиісті кедергі трансформаторы мен балун арқылы қоректенеді.
Коаксиалды кабель пайдаланылған кезде, теңгерімсіз қоректендіру желісі мен теңгерімделген антенна арасындағы ауысуды мұқият жобалау қажет. Дұрыс емес сәйкестендіру шағылысқан қуатты арттыруы, жалпы режимдегі токты енгізуі және мақсатты сәулелену үлгісін бұрмалауы мүмкін.
Инженерлер мыналарды бағалауы керек:
- Кіріс кедергісі
- Қайтару шығыны және VSWR
- Қарсылықты тоқтату
- Алға қарай пайда
- Алдыңғы және артқы қатынасы
- Сәуле бағыты
- Бүйірлік бөлік деңгейі
- Поляризация
- Қуатты басқару мүмкіндігі
Жоғары қуатты тарату жүйелері үшін аяқтаушы резистор айтарлықтай РЖ қуатын қауіпсіз түрде тарата алуы керек.
Артықшылықтары
Ромб тәрізді антеннаның негізгі артықшылықтарына мыналар жатады:
- Салыстырмалы түрде кең жұмыс өткізу қабілеттілігі
- Пайдалы бағыттық күшейту
- Дұрыс тоқтатылған кездегі тұрақты кедергі
- Қарапайым сым негізіндегі конструкция
- Ұзақ қашықтықтағы HF байланыстарына жарамды
- Тиісті компоненттермен жоғары таратқыш қуатын өңдеуге қабілетті
- Кеңірек қамту немесе бағыттарды ауыстыру үшін бірнеше ромб тәрізді антенналарды орналастыруға болады
Шектеулер
Оның негізгі шектеулеріне мыналар жатады:
- Үлкен орнату алаңын қажет етеді
- Бірнеше биік тірек құрылымдарын қажет етеді
- РФ қуатының бір бөлігі терминалдық резисторда жоғалады
- Айтарлықтай бүйірлік бөліктерді шығара алады
- Өнімділікке биіктік пен жер жағдайлары әсер етеді
- Механикалық күтім қажет болуы мүмкін
- Көптеген ықшам немесе мобильді платформалар үшін қолайлы емес
Әдеттегі қолданбалар
Ромб тәрізді антенналар тарихи түрде келесі мақсаттарда қолданылған:
- Қашықтықтағы жоғары жиілікті байланыс
- Нүктеден нүктеге бекітілген радио байланыстары
- Қысқа толқынды қабылдау станциялары
- Ионосфералық және аспан толқындарымен байланыс
- Халықаралық байланыс желілері
- Радиобақылау және сигналдық барлау
- Ұзын сымды және қозғалмалы толқынды антенналарды зерттеу
Қазіргі заманғы байланыс жүйелері көбінесе логарифмдік периодты антенналарды, кеңжолақты массивтерді, шағылыстырғыш антенналарды және электронды басқарылатын антенна жүйелерін пайдаланғанымен, ромб тәрізді антенна антенна теориясында маңызды үлгі болып қала береді.
Онда өткізгіштің ұзындығы, қозғалмалы толқын тогы, геометриялық бұрыш және өріс суперпозициясы антеннаның бағыты мен өткізу қабілеттілігін басқару үшін қалай пайдаланылуы мүмкін екендігі анық көрсетілген.
RF MISO радиожиілікті сынау, байланыс, радар, антеннаны өлшеу және жүйені интеграциялау үшін антенна және микротолқынды компоненттер шешімдерін ұсынады. Ромб тәрізді антенна сияқты классикалық антенна құрылымдарын түсіну инженерлерге жиілік диапазоны, күшейту, поляризация, сәуле ені, VSWR, бүйірлік лоб деңгейі және сәулелену тиімділігі сияқты маңызды параметрлерді бағалауға көмектеседі.
Антенналар туралы көбірек білу үшін мына сайтқа кіріңіз:
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 24 шілде
