Faydalı məlumatları ehtiva edən siqnal generatordan istifadə etməklə yaradıla bilər. Onun gücü gücləndiricinin köməyi ilə artırıla bilər və xeyli məsafədən başqa bir müxbirə ötürülə bilər. Siqnal antenna ilə ötürülür.
Antena elektromaqnit dalğasını qəbul yolunda müəyyən tezlikdə elektrik siqnalına çevirən, həmçinin ötürmə yolunda əks çevrilməni həyata keçirən cihazdır.
Antenaların bir çox növləri var. Onlar, məsələn, dizayn və ya iş prinsipinə görə təsnif edilə bilər. Sonuncu halda, elektrik və maqnit antenalar fərqlənir. Birincilər elektromaqnit sahəsinin elektrik komponenti (bundan sonra EMF adlandırılacaq), ikincisi isə müvafiq olaraq maqnit elementi tərəfindən idarə olunur.
Bu məqalədə əsas diqqət maqnit antennasına, onun dizaynına, eləcə də iş prinsipinə yönəldiləcək.
Radio dalğaları
Bütün antenalar müəyyən dalğa diapazonu ilə işləyir. Dalğalar uzunluğa və ya tezlikə görə təsnif edilə bilər. Qeyd etmək lazımdır ki, uzunluq tezliyə tərs mütənasibdir.
Aşağıda radio dalğalarının növləri ilə onların uzunluq və tezlik parametrləri arasında uyğunluq cədvəlidir.
| Dalğaların növü | Dalğaboyu, m |
Tezlik |
| Əlavə Uzun | 105-104 | 3-30 kHz |
| Uzun | 104-103 | 30-300 kHz |
| Orta | 103-102 | 300 kHz - 3 MHz |
| Qısa | 100-10 | 3-30 MHz |
| Meter | 10-1 | 30-300MHz |
| Desimetr | 1-0, 1 | 300 MHz – 3 GHz |
| Santimetr | 0, 1-0, 01 | 3-30GHz |
| Milimetr | 0, 01-0, 001 | 30-300GHz |
Çox vaxt dalğa adları diapazon adları ilə əvəz olunur. Məsələn, qısa dalğa bandı HF diapazonu adlanır.
Meter, desimetr, santimetr və millimetr dalğaları VHF diapazonuna daxildir - ultraqısa dalğalar. Desimetr dalğaları ilə işləyən cihazlar UHF antenaları adlanır (bundan sonra - analogiyaya görə).
Tətbiq
Sahənin maqnit komponentinə cavab verən antenaların növü genişkiçik ölçüləri və qəbuledici-ötürücü xüsusiyyətlərinə görə istənilən növ sənayedə tətbiq. Onların dizaynı çox vaxt həqiqətən çox sadədir və məsələn, logarifmik antenalarla müqayisədə kiçik olan çubuq antenasıdır (çox vaxt avtomobil üçün antenna kimi istifadə olunur). Sonuncu növ antena tez-tez yaşayış binalarında olur, burada onlar televiziya yayımı verir.
Maqnit antenalarının əsas üstünlüyü elektrik müdaxiləsinə qarşı immunitetdir. Sonuncu fakt onları elektrik siqnallarının yüksək konsentrasiyası olan istənilən şəhərdə istifadə etməyə imkan verir.
Dizayn
Ən sadə maqnit antenası aşağıdakılardan ibarətdir:
- core;
- induktor;
- bobin çərçivəsi.
Çərçivə nüvəyə qoyulur və induktor çərçivəyə sarılır.
Belə antenanın nüvəsi maqnit materialdan hazırlanır. Çox vaxt yaxşı maqnit xassələrinə malik olan ferritdəndir, bu barədə daha sonra danışılacaq.
Bobin döngələri ilə nüvə arasında lazımsız təmasların qarşısını almaq üçün çərçivə mis kimi keçirici materialdan, çərçivə isə izolyasiya materialından hazırlanır.
Əslində məlum olur ki, maqnit antenası hər bir radio həvəskarına və ya dolayı yolla elektronika ilə əlaqəli olan insana tanış olan tipik bir boğucudur.
Sahə nəzəriyyəsi
Belə bir antenanın işləmə prinsipini başa düşmək üçün əsası təkrarlamalısınızməsafədə siqnalların ötürülməsi ilə bağlı hər şey haqqında məlumat.
Birincisi, elektromaqnit sahəsi, adından da göründüyü kimi, iki komponenti - maqnit və elektriki, bir-biri ilə ayrılmaz şəkildə əlaqələndirir və bu sahələrin müstəviləri (söhbət etsək, terminoloji təfərrüatları nəzərə almasaq) bir-birinə perpendikulyardır.
İkincisi, bu sahənin yayılma istiqaməti üçölçülü fəzada həm elektrik intensivliyi (induksiya) vektoruna, həm də maqnit intensivliyi (induksiya) vektoruna perpendikulyar olan sürət vektoru ilə müəyyən edilir.
Niyə intensivlik vektorunu induksiya vektoru ilə əvəz etmək olar? Çünki bu parametrlərin dəyərləri bu və ya digər sahəni bərabər şəkildə xarakterizə edir və bir-birinə mütənasibdir.
L formalı antenanın işləmə prinsipi
Salınımlar (onlar antenna tərəfindən ötürülür) hər hansı bir obyekt tərəfindən yayılır: həm taxta çubuq, həm də metal məftil. Yeganə fərq, metalın elektrik cərəyanını daha yaxşı keçirməsidir, ona görə də naqildən yayılan vibrasiya daha nəzərə çarpır.
Buna görə də, ən sadə antena bir armaturdan yığıla bilər. Hər kəsə tanış olan L formalı anten ortaya çıxacaq. Elektromaqnit sahəsinin təsiri altında armaturda elektromotor qüvvə induksiya olunur ki, bu da müəyyən mənada (nəzəri təfərrüatları nəzərə almamaqla) rəqslərin səbəbi, həmçinin siqnalın gücləndirilməsi üçün əsasdır.
Metal yaxşı elektrik xassələri olan materialdır. Buna görə də armaturda elektromotor qüvvə (EMF) yaranır. Nəticədə,sahənin elektrik komponentinin L formalı antenası idarə olunur.
Maqnit sahəsinə cavab verən antenanın işləmə prinsipi
Məntiqlə, L formalı metal antenna sahənin elektrik komponentinə cavab verirsə, maqnit antenna da elektromaqnit sahəsinin maqnit komponentinə cavab verir. Bu fakta görə cihaz öz adını aldı.
Antena, əlbəttə ki, ferromaqnitin uzununa parçasından hazırlana bilər, lakin bu materiala çərçivə şəklini vermək daha səmərəlidir.
Bu dizaynda maqnit sahəsi də EMF, lakin dəyişən yaradacaq. Antenna EMF enerjisinin elektrik enerjisinə çevrildiyi induktora çevriləcək (bu, antenanın əsas vəzifəsidir).
Çərçivədə induksiya edilmiş EMF-nin dəyəri strukturun sahə müstəvisinə nisbətən mövqeyindən asılıdır. Quruluşun rulonlarının müstəvisi siqnalla işləyən stansiyaya yönəldildikdə EMF maksimumdur. Əgər antenanı şaquli ox ətrafında çevirsəniz (yuxarı görünüş), onda bir dövrədə EMF-nin iki maksimumu və iki minimumu (sıfır dəyəri) olacaq.
Belə bir antenanın şüalanma nümunəsi sonsuzluq və ya səkkiz rəqəm şəklində olacaq.
Şüalanma nümunəsi qazancın müəyyən müstəvidə antenanın istiqamətindən asılılığının qrafik təsviridir.
Gain çıxış siqnalının dəyərinin giriş siqnalının dəyərinə nisbəti kimi hesablanan dəyərdir. Məsələn, çıxış gücünün girişə nisbətigirişə güc və ya çıxış gərginliyi.
İstiqamət faktoru antenanın siqnalı müəyyən bir nöqtəyə yönəltmək qabiliyyətini xarakterizə edir. Məsələn, bir avtomobil üçün antenna kimi istifadə olunan bir pin antenna üçün bu əmsal aşağı səviyyədədir. Bütün istiqamətlərdə torus formalı dalğa yayır. Lakin log-periodik və ya əks etdirici kimi istiqamətli antenalar üçün bu əmsal daha yüksəkdir.
Çərçivə şəklində olan antenanın da yaxşı yönləndirmə qabiliyyəti var. Bu xüsusiyyət belə cihazların tülkü ovu avadanlığı kimi xüsusi avadanlıqlarda istifadəsinə imkan verir.
Dizayn Xüsusiyyətləri
İnduksiya edilmiş EMF-nin böyüklüyü əsasən antenanın ölçüsü ilə müəyyən edilir. Üzərinə sarılan döngələrin sayı əhəmiyyətli olsa belə, kiçik ölçülərdə EMF dəyəri hələ də müəyyən qəbuledicilərin işləməsi üçün qeyri-kafi olacaq.
Lakin maqnit antenalarının içərisinə ferrit nüvələri daxil etsəniz, EMF dəyəri əhəmiyyətli dərəcədə artacaq. Nüvə öz üzərində daha çox sahə xəttinin bağlanmasına töhfə verəcək, yəni nüvə sayəsində sahə antenada cəmlənəcək, daha güclü maqnit axını yaradacaq və əhəmiyyətli EMF yaradacaq.
Maqnit material nüvəsi
Antenada hansı maqnit nüvəsinin quraşdırılmalı olduğunu başa düşmək üçün müəyyən materialdakı maqnit sahəsinin xarici sahədən neçə dəfə güclü olduğunu göstərən maqnit keçiricilik parametrini öyrənməlisiniz.
Daha yüksək dərəcəkeçiricilik, maqnit materialı sahəni öz üzərində bir o qədər yaxşı cəmləşdirir.
Qəbul edən maqnit antenanın nüvəsi adətən düzbucaqlı və ya dairəvi hissəyə malikdir. Birincisi, istehsalın asanlığına görə. İkincisi, bu formanın nüvələrinin maqnit xətlərini öz üzərində daha yaxşı cəmləməsinə görə.
Son fakt effektiv maqnit keçiriciliyi kimi parametrə təsir edir. Bu, adətən nüvə üçün sənədlərdə göstərilən ilkin maqnit keçiriciliyi ilə üst-üstə düşməyə bilər. Bununla belə, effektiv keçiricilik ilkin keçiricilikdən asılıdır.
Beləliklə, nüvənin effektiv keçiriciliyi aşağıdakı göstəricilərdən asılıdır:
- əsas ölçülər;
- nüvə forması;
- bu nüvənin hazırlandığı materialın ilkin maqnit keçiriciliyi.
Məsələn, eyni en kəsiyi sahəsi olan, lakin müxtəlif uzunluqlu nüvələri nəzərə alsaq, daha uzun uzunluğa malik nümunənin effektiv keçiriciliyin daha böyük dəyəri olacaq.
Yeri gəlmişkən, effektiv keçiriciliyin ferrit nüvəsinin uzunluğundan asılılığı, məsələn, qeyri-xəttidir. Nüvə uzunluğunun müəyyən bir dəyərinə qədər keçiricilik əksər ferrit növləri üçün artır, lakin sonra onlardan bəziləri doyma vəziyyətinə düşür və böyümə dayanır. Məsələn, 1000НН, 600НН və 400НН işarələri olan məhsullar 100НН və 50ВЧ-dan fərqli olaraq uzun müddət doymur. Evdə hazırlanmış antena yaradarkən bunu nəzərə almaq vacibdir.
Antenanın səmərəliliyi
Maqnit sahəsinə cavab verən qəbuledici antenanın səmərəliliyi,faktiki hündürlüklə birbaşa bağlıdır. Bu, yer səthində müəyyən bir nöqtədən yuxarı, antenanın buraxdığı rəqsin çıxdığı nöqtənin hündürlüyüdür.
Həqiqi hündürlük antenada yaranan EMF-yə təsir edir. Müvafiq olaraq, dəyəri nə qədər yüksək olsa, EMF bir o qədər çox olarsa, antenanın qəbul edə biləcəyi daha zəif siqnallar.
EMF-nin maqnit komponentinə cavab verən antenanın effektiv hündürlüyünü nə müəyyənləşdirir?
- Effektiv keçiricilikdən.
- Nüvənin bölmə sahəsi.
- Bobin dönmələrinin sayı.
- Bobin özünü təşkil edən sarığın uzunluğu.
- Dolama diametri.
- İşləmə dalğası.
Antenanın effektiv hündürlüyü nə qədər yüksək olarsa, yuxarıda göstərilən siyahının ilk dörd parametri bir o qədər çox olar, həmçinin antenanın nüvəsi ilə dolama naqilinin diametrləri arasındakı fərq bir o qədər kiçik olar. Dalğa uzunluğu nə qədər qısa olarsa, hündürlük də bir o qədər yüksək olar.
Antena bobini
Yuxarıdakı məlumatlardan biz maqnit sahəsinə cavab verən hər hansı antenanın (məsələn, HF maqnit antennasının) qəbuledici və ötürmə xassələrinə induktorun təsirinin vacibliyi haqqında nəticə çıxara bilərik.
İnduktivatorun keyfiyyəti nə qədər yüksək olarsa, antena bir o qədər yaxşı işləyir. Bobinin keyfiyyət parametri onun keyfiyyət amilindən istifadə etməklə qiymətləndirilir. Keyfiyyət faktoru sargının AC müqavimətinin induktiv elementin DC cərəyanına olan müqavimətinə nisbəti kimi hesablanan parametrdir.
AC sarğısının müqaviməti hər ikisindən asılıdırbobinin özünün endüktansı və cərəyanın tezliyi. Bobinin keyfiyyət amilini və onunla birlikdə bir maqnit sahəsinə cavab verən antenanın ötürücü-qəbuledici xüsusiyyətlərini artırmaq üçün onun müqavimətini birbaşa cərəyana dəyişə bilərsiniz. Məsələn, rulonun və ya onun sarıldığı telin özünün nəticədə dönmələrinin diametrini artırmaq üçün.
FM Antenna
Bu, maqnit sahəsinə cavab verən antena növüdür. FM dalğası 88 və 108 MHz arasında tezlikdə siqnaldır.
Bu dizaynı hazırlamaq üçün sizə lazım olacaq:
- antenanın quraşdırılacağı bərkidicilər (məsələn, boru);
- konstruksiyaya (boruya) qoyula bilən ferrit nüvəsi;
- sarım və kontaktlar üçün mis məftil;
- antenanı qəbuledici cihaza qoşmaq üçün birləşdirici sancaqlar;
- mis folqa.
Bobin bükməzdən əvvəl onu elektrik lenti və ya ferritin ətrafına sarınmış kağız ilə nüvədən təcrid etmək lazımdır. Sonra izolyasiyaya bir folqa təbəqəsi qoyulur. 1 sm-lik bir növbə ilə üst-üstə düşür və məsələn, eyni elektrik lentindən istifadə edərək, üst-üstə düşən ərazidə təcrid olunur. 7, 12 və 25-ci döngələrdə tellərlə 25 döngənin sarıldığı FM antenası ekranı belə yaradılır.
Yuxarıdan, sarım oxşar folqa ekranı ilə örtülmüşdür. Ekranlar - xarici və daxili - bir-birinə bağlıdır.
Dolama naqilin ucları birləşdirici kontaktlarda yerləşdirilməlidir. 12-ci və 25-ci döngələrdən gələn nəticələr qəbulediciyə, 7-ci döngədən isə yerə birləşdirilməlidir.
Dövrəli Antenna
Koaksial kabel və bir neçə aksesuarların köməyi ilə müxtəlif tezlik diapazonları ilə işləyə bilən bu antenanı edə bilərsiniz. Hamısı strukturun ölçülərindən asılıdır. Bu cihaz əsasında siz UHF antenası yarada bilərsiniz.
80 m-ə qədər məsafədə siqnal ötürmək üçün istifadə oluna bilər və onun üstünlüklərinə istehsal və quraşdırma asanlığı, həmçinin yüksək siqnal ötürülməsi sabitliyi daxildir.
Dövrəli antena düzəltmək üçün hansı materiallara ehtiyacınız var?
- Koaksial kabel.
- Taxta barlar.
- 100pF tutumlu kondansatör.
- Koaksial birləşdirici.
Antenin stabil işləməsi üçün kondansatörün dayanıqlığını təmin etmək, yəni onu mexaniki, hava və digər təsirlərdən təcrid etmək lazımdır.
Antena kondansatora qoşulmuş kabel halqasıdır. Bir çox tezlik diapazonu ilə işləyə bilər. Məsələn, HF bandı ilə. Döngənin sahəsi nə qədər böyükdürsə (dairəvi olsa daha yaxşıdır), qəbul edilən siqnalın əhatə dairəsi bir o qədər çox olur.
Dizayn barmaqlıqlardan hazırlanmış taxta dayağa quraşdırılıb. Antenanı necə bağlamaq olar? Çıxış naqilinə qoşulmuş koaksial birləşdirici ilə.
Həmçinin, bəzən dövrəyə uyğun transformator daxil edilir.
GSM standartı
Maqnit dalğalarına cavab verən antena əsasında cihazlar GSM standartının siqnalını qəbul etmək üçün yaradılmışdır,mobil rabitədə istifadə olunur.
Bir çox radio həvəskarları müstəqil olaraq maqnit GSM antenalarını yığır və onları mobil siqnalın zəif qəbul edildiyi yerlərdə quraşdırırlar. Məsələn, bağ evlərində.
GSM rabitə standartı ilə işləmək üçün antena plastik su borusundan, birtərəfli folqa fiberglasdan (qalınlığı - 1,5-2 mm, eni - 10 mm) və mis məftildən (diametri - 1,5-2) hazırlana bilər., 5 mm).
Antena formatı log-periodikdir. Belə evdə hazırlanmış antenanın yüksək qazancı və dar radiasiya nümunəsi var.
Sonra, siz antenna vibratorlarını (kesilmiş naqil) toplama xətləri ilə (iki fiberglas zolağı) birləşdirməlisiniz. Vibratorlar hər bir toplama xəttinə lehimlənməlidir, sonra xətlər koaksial kabeldən istifadə edərək bir-birinə birləşdirilir. Xətlər plastik boru üzərində sabitlənmişdir.
Bu tip antenanı necə qoşmaq olar? Kabel çıxışı TV cihazı şəklində yükə qoşula bilər.
Nəticə
Beləliklə, EMF-nin maqnit komponentinə cavab verən öz antenanızı yığmaq heç də çətin deyil. Yuxarıda təsvir edilən bütün tövsiyələrə əməl etmək və müxtəlif materialların elektromaqnit xüsusiyyətlərini nəzərə almaq kifayətdir.
Üstəlik, belə bir struktur yaratmaq üçün heç bir xüsusi biliyə ehtiyac yoxdur. İnduktor kimi müxtəlif elementlərdə baş verən fiziki proseslər haqqında əsas məlumatlar kifayətdir.
