Antena öz ölçüsünə və formasına uyğun olaraq müəyyən tezlik diapazonunda elektromaqnit dalğalarını ötürmək və qəbul etmək üçün nəzərdə tutulmuş, elektrik dövrəsi və məkan arasında interfeys rolunu oynayan cihazdır. Metaldan, əsasən mis və ya alüminiumdan hazırlanır, ötürücü antenalar elektrik cərəyanını elektromaqnit şüalanmasına və əksinə çevirə bilər. Hər simsiz cihazda ən azı bir anten var.
Simsiz şəbəkə radio dalğaları
Simsiz rabitəyə ehtiyac yarandıqda antena lazımdır. O, naqilli sistemin quraşdırılması mümkün olmayan yerlərdə əlaqə yaratmaq üçün elektromaqnit dalğaları göndərmək və ya qəbul etmək qabiliyyətinə malikdir.
Antenna bu simsiz texnologiyanın əsas elementidir. Radio dalğaları binaların arasından keçmək və uzun məsafələrə səyahət etmək qabiliyyətinə görə asanlıqla yaradılır və həm daxili, həm də xarici rabitə üçün geniş şəkildə istifadə olunur.
Ötürmə antenalarının əsas xüsusiyyətləri:
- Radio ötürülməsi çox yönlü olduğu üçün fiziki uyğunluq ehtiyacıötürücü və qəbuledici tələb olunur.
- Radio dalğalarının tezliyi bir çox ötürmə xüsusiyyətlərini müəyyən edir.
- Aşağı tezliklərdə dalğalar maneələrdən asanlıqla keçə bilir. Bununla belə, onların gücü məsafənin tərs kvadratı ilə azalır.
- Daha yüksək tezlikli dalğaların udulma ehtimalı daha yüksəkdir və maneələrdə əks olunur. Radio dalğalarının uzun ötürmə diapazonu səbəbindən ötürülmələr arasında müdaxilə problem yaradır.
- VLF, LF və MF zolaqlarında yer dalğaları da adlandırılan dalğaların yayılması Yerin əyriliyini izləyir.
- Bu dalğaların maksimum ötürmə diapazonu bir neçə yüz kilometrdir.
- Ötürmə antenaları amplituda modulyasiyası (AM) yayımları kimi aşağı bant genişliyi ötürülməsi üçün istifadə olunur.
- HF və VHF diapazonunun ötürülməsi Yer səthinə yaxın atmosfer tərəfindən udulur. Bununla belə, radiasiyanın göy dalğası adlanan bir hissəsi yuxarı atmosferdə ionosferə doğru xaricə və yuxarıya doğru yayılır. İonosferdə Günəş radiasiyası nəticəsində əmələ gələn ionlaşmış hissəciklər var. Bu ionlaşmış hissəciklər səma dalğalarını Yerə əks etdirir.
Dalğanın yayılması
- Görmə xəttinin yayılması. Bütün paylama üsulları arasında bu, ən çox yayılmışdır. Dalğa çılpaq gözlə görülə bilən minimum məsafəni qət edir. Sonra, siqnalı artırmaq və yenidən ötürmək üçün gücləndiricinin ötürücüsünü istifadə etməlisiniz. Əgər onun ötürülmə yolunda hər hansı bir maneə olarsa, bu cür yayılma hamar olmayacaq. Bu ötürücü infraqırmızı və ya mikrodalğalı ötürücülər üçün istifadə olunur.
- Götürən antenadan yer dalğasının yayılması. Dalğanın yerə yayılması Yerin konturu boyunca baş verir. Belə dalğa birbaşa dalğa adlanır. Dalğa bəzən Yerin maqnit sahəsinə görə əyilir və qəbulediciyə dəyir. Belə dalğa əks olunan dalğa adlandırıla bilər.
- Yerin atmosferi boyu yayılan dalğa yer dalğası kimi tanınır. Birbaşa dalğa və əks olunan dalğa birlikdə qəbuledici stansiyada siqnal verir. Dalğa qəbulediciyə çatdıqda gecikmə dayanır. Bundan əlavə, aydın çıxış üçün təhrif və gücləndirmənin qarşısını almaq üçün siqnal süzülür. Dalğalar bir yerdən ötürülür və bir çox qəbuledici antenalar tərəfindən qəbul edilir.
Antena ölçmə koordinat sistemi
Yastı modellərə baxarkən istifadəçi təyyarənin azimutunun və naxışın müstəvisinin hündürlüyünün göstəriciləri ilə qarşılaşacaq. Azimut termini adətən "üfüq" və ya "üfüqi" ilə əlaqədar baş verir, "yüksəklik" termini isə ümumiyyətlə "şaquli" deməkdir. Şəkildə xy müstəvisi azimut müstəvisidir.
Azimut müstəvisi nümunəsi test edilən ötürücü antenanın ətrafında bütün xy müstəvisini hərəkət etdirərək ölçmə aparıldıqda ölçülür. Yüksəklik müstəvisi xy müstəvisinə ortoqonal olan müstəvidir, məsələn, yz müstəvisi. Hündürlük planı sınaq altında olan antenanın ətrafında bütün yz təyyarəsini gəzir.
Nümunələr (azimutlar və yüksəkliklər) tez-tez qütbdə süjetlər kimi göstərilirkoordinatları. Bu, istifadəçiyə antenanın bütün istiqamətlərdə necə şüalandığını, sanki o, artıq “uclu” və ya quraşdırılmış kimi asanlıqla təsəvvür etmək imkanı verir. Dekart koordinatlarında radiasiya nümunələrini çəkmək bəzən faydalıdır, xüsusən naxışlarda çoxsaylı yan loblar olduqda və yan lob səviyyələrinin vacib olduğu yerlərdə.
Əsas ünsiyyət xüsusiyyətləri
Antenalar hər hansı elektrik dövrəsinin vacib komponentləridir, çünki onlar ötürücü ilə boş yer və ya boş yer ilə qəbuledici arasında qarşılıqlı əlaqəni təmin edir. Antenaların növləri haqqında danışmazdan əvvəl onların xüsusiyyətlərini bilməlisiniz.
Antenna Array - Birlikdə işləyən antenaların sistematik yerləşdirilməsi. Massivdəki fərdi antenalar adətən eyni tipdə olur və bir-birindən müəyyən məsafədə, yaxınlıqda yerləşir. Massiv istiqaməti artırmağa, şüalanmanın əsas şüalarına və yan şüalara nəzarət etməyə imkan verir.
Bütün antenalar passiv qazancdır. Passiv qazanc nəzəri izotropik antenna ilə əlaqəli olan dBi ilə ölçülür. Onun enerjini bütün istiqamətlərə bərabər şəkildə ötürdüyünə inanılır, lakin təbiətdə yoxdur. İdeal yarımdalğalı dipol antenanın qazancı 2,15 dBi-dir.
EIRP və ya ötürücü antenanın ekvivalent izotrop şüalanma gücü nəzəri izotrop antenanın istiqamətdə şüalandıracağı maksimum gücün ölçüsüdür.maksimum qazanc. EIRP elektrik xətləri və birləşdiricilərdən yaranan itkiləri nəzərə alır və faktiki qazancı daxil edir. EIRP faktiki ötürücü qazanc və çıxış gücü məlum olarsa, real güc və sahə güclərini hesablamağa imkan verir.
İstiqamətlərdə anten qazancı
Verilmiş istiqamətdə güc qazancının eyni istiqamətdə istinad antennasının güc qazancına nisbəti kimi müəyyən edilir. İstinad antenası kimi izotrop radiatordan istifadə etmək standart təcrübədir. Bu halda, izotrop emitent itkisiz olacaq, enerjisini bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə yayacaq. Bu o deməkdir ki, izotrop radiatorun qazancı G=1 (və ya 0 dB) təşkil edir. İzotrop radiatora nisbətən qazanc üçün dBi (izotrop radiatora nisbətən desibel) vahidindən istifadə etmək adi haldır.
dBi ilə ifadə olunan qazanc aşağıdakı düsturla hesablanır: GdBi=10Log (GNumeric / GISotropic)=10Log (GNumeric).
Bəzən nəzəri dipol istinad kimi istifadə olunur, buna görə də dipolla müqayisədə qazancı təsvir etmək üçün dBd vahidi (dipola nisbətən desibel) istifadə olunacaq. Bu blok adətən daha yüksək qazanclı çox yönlü antenaların gücləndirilməsinə gəldikdə istifadə olunur. Bu halda onların qazancı 2,2 dBi daha yüksəkdir. Beləliklə, əgər antenanın 3 dBu qazancı varsa, ümumi qazanc 5,2 dBi olacaq.
3 dB şüa genişliyi
Antenanın bu şüa eni (və ya yarım güc şüa eni) adətən əsas təyyarələrin hər biri üçün müəyyən edilir. Hər bir müstəvidə 3 dB şüa eni maksimum qazancdan 3 dB azalan əsas lob nöqtələri arasındakı bucaq kimi müəyyən edilir. Şüa genişliyi 3 dB - qütb sahəsindəki iki mavi xətt arasındakı bucaq. Bu nümunədə, bu müstəvidə 3 dB şüa genişliyi təxminən 37 dərəcədir. Geniş şüa eni antenalar adətən aşağı gəlir, dar şüa eni antenalar isə daha yüksək qazanc əldə edir.
Beləliklə, enerjisinin böyük hissəsini dar şüaya, ən azı bir müstəvidə yönəldən antenanın qazancı daha yüksək olacaq. Ön-arxa nisbəti (F/B) istiqamətli antenanın arxasından radiasiya səviyyəsini təsvir etməyə çalışan ləyaqət ölçüsü kimi istifadə olunur. Əsasən, ön-arxa nisbəti, irəli istiqamətdə pik qazancın zirvədən 180 dərəcə arxasında olan qazancı nisbətidir. Təbii ki, DB şkalasında ön-arxa nisbət sadəcə olaraq irəli pik qazanc ilə pikdən 180 dərəcə geridə olan qazanc arasındakı fərqdir.
Antena təsnifatı
Rabitə, radar, ölçmə, elektromaqnit impuls simulyasiyası (EMP), elektromaqnit uyğunluğu (EMC) və s. kimi müxtəlif tətbiqlər üçün bir çox növ antenalar var. Onlardan bəziləri dar tezlik diapazonlarında işləmək üçün nəzərdə tutulub. başqalarıkeçici impulsları buraxmaq/qəbul etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Ötürücü Antenna Xüsusiyyətləri:
- Antenanın fiziki quruluşu.
- Tezlik diapazonları.
- Tətbiq Rejimi.
Fiziki quruluşa görə antena növləri aşağıdakılardır:
- tel;
- diyafram;
- əksləndirici;
- antena linzası;
- mikrozolaqlı antenalar;
- kütləvi antenalar.
İşləmə tezliyindən asılı olaraq ötürmə antenalarının növləri aşağıdakılardır:
- Çox Aşağı Tezlik (VLF).
- Aşağı tezlik (LF).
- Orta tezlik (MF).
- Yüksək tezlik (HF).
- Çox Yüksək Tezlik (VHF).
- Ultra Yüksək Tezlik (UHF).
- Super Yüksək Tezlik (SHF).
- Mikrodalğalı dalğa.
- Radio dalğası.
Aşağıdakılar tətbiq rejimlərinə görə ötürən və qəbul edən antenalardır:
- Nöqtə-nöqtə bağlantısı.
- Yayım tətbiqləri.
- Radar rabitəsi.
- Peyk rabitəsi.
Dizayn xüsusiyyətləri
Ötürən antenalar kosmosda yayılan radiotezlik radiasiyası yaradır. Qəbul edən antenalar əks prosesi həyata keçirir: onlar radiotezlik radiasiyasını qəbul edir və onu televiziya ötürücü antenalarda və mobil telefonda səs, görüntü kimi istədiyiniz siqnallara çevirir.
Ən sadə antena növü iki metal çubuqdan ibarətdir və dipol kimi tanınır. Ən çox yayılmış növlərdən biridiryer müstəvisi kimi xidmət edən böyük bir metal lövhəyə şaquli olaraq yerləşdirilmiş çubuqdan ibarət monopol antenna. Nəqliyyat vasitələrinə montaj adətən monopoldur və avtomobilin metal damı torpaq kimi xidmət edir. Ötürücü antenanın dizaynı, forması və ölçüsü iş tezliyini və digər şüalanma xüsusiyyətlərini müəyyən edir.
Antenin mühüm atributlarından biri onun yönləndirilməsidir. İki sabit ötürmə stansiyası arasındakı əlaqədə və ya radar tətbiqlərində olduğu kimi, iki sabit hədəf arasındakı əlaqədə ötürmə enerjisini birbaşa qəbulediciyə ötürmək üçün bir anten tələb olunur. Əksinə, ötürücü və ya qəbuledici stasionar olmadıqda, mobil rabitədə olduğu kimi, istiqamətsiz sistem tələb olunur. Belə hallarda, üfüqi müstəvinin bütün istiqamətlərində bütün tezlikləri bərabər şəkildə qəbul edən çoxistiqamətli antena tələb olunur və şaquli müstəvidə şüalanma qeyri-bərabər və HF ötürücü antenna kimi çox kiçik olur.
Mənbələrin ötürülməsi və qəbulu
Ötürücü RF şüalanmasının əsas mənbəyidir. Bu tip intensivliyi zamanla dəyişən və onu kosmosda yayılan radiotezlik radiasiyasına çevirən keçiricidən ibarətdir. Qəbuledici antenna - radiotezlikləri (RF) qəbul etmək üçün cihaz. O, ötürücü tərəfindən yerinə yetirilən əks ötürülməni həyata keçirir, RF radiasiyasını qəbul edir, onu antenna dövrəsində elektrik cərəyanlarına çevirir.
Televiziya və radio yayımı stansiyaları hava ilə yayılan müəyyən növ siqnalları ötürmək üçün ötürücü antenalardan istifadə edir. Bu siqnallar onları siqnala çevirən və televizor, radio, mobil telefon kimi müvafiq cihaz tərəfindən qəbul edilən qəbuledici antenalar vasitəsilə aşkarlanır.
Radio və televiziya qəbuledici antenalar yalnız radiotezlik radiasiyasını qəbul etmək üçün nəzərdə tutulub və radiotezlik şüalanması yaratmır. Baza stansiyaları, təkrarlayıcılar və mobil telefonlar kimi mobil rabitə cihazlarında rabitə şəbəkəsi texnologiyalarına uyğun olaraq radiotezlik enerjisi yayan və mobil şəbəkələrə xidmət edən xüsusi ötürücü və qəbuledici antenalar var.
Analoq və rəqəmsal antena arasındakı fərq:
- Analoq antenanın dəyişən qazancı var və DVB-T üçün 50 km diapazonda işləyir. İstifadəçi siqnal mənbəyindən nə qədər uzaq olarsa, siqnal bir o qədər pis olar.
- Rəqəmsal TV qəbul etmək üçün - istifadəçi ya yaxşı şəkil, ya da ümumiyyətlə şəkil alır. Siqnal mənbəyindən uzaqdırsa, heç bir şəkil qəbul etmir.
- Ötürücü rəqəmsal antenada səs-küyü az altmaq və şəkil keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün daxili filtrlər var.
- Analoq siqnal birbaşa TV-yə göndərilir, halbuki ilk olaraq rəqəmsal siqnalın şifrəsini açmaq lazımdır. Bu, əlavə kanallar, EPG, Ödənişli TV,interaktiv oyunlar və s.
Dipol ötürücülər
Dipol antenalar ən çox yayılmış çoxistiqamətli tipdir və radio tezliyi (RF) enerjisini üfüqi olaraq 360 dərəcə yayır. Bu cihazlar tətbiq olunan tezlikin yarısı və ya dörddə bir dalğa uzunluğunda rezonans yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. O, iki uzunluqda naqil qədər sadə ola bilər və ya kapsullaşdırıla bilər.
Dipole bir çox korporativ şəbəkələrdə, kiçik ofislərdə və ev istifadəsində (SOHO) istifadə olunur. Maksimum güc ötürülməsi üçün onu ötürücü ilə uyğunlaşdırmaq üçün tipik bir empedansa malikdir. Antenna və ötürücü uyğun gəlmirsə, ötürmə xəttində əkslər yaranacaq ki, bu da siqnalı pisləşdirəcək və ya hətta ötürücüyü zədələyəcək.
Yönləndirilmiş diqqət
İstiqamətli antenalar şüalanan gücü dar şüalara yönəldir və bu prosesdə əhəmiyyətli qazanc təmin edir. Onun xassələri də qarşılıqlıdır. Ötürücü antenanın empedans və qazanc kimi xüsusiyyətləri qəbuledici antena üçün də tətbiq olunur. Buna görə eyni antena həm siqnal göndərmək, həm də qəbul etmək üçün istifadə edilə bilər. Yüksək istiqamətli parabolik antenanın qazancı zəif siqnalı gücləndirməyə xidmət edir. Bu onların tez-tez uzun məsafəli rabitə üçün istifadə edilməsinin səbəblərindən biridir.
Yaxşı istifadə edilən istiqamətli antenna Yagi adlı Yagi-Uda massividir. 1926-cı ildə Shintaro Uda və onun həmkarı Hidetsugu Yagi tərəfindən icad edilmişdir. Yagi antenası bir neçə elementdən istifadə ediristiqamətləndirilmiş massiv əmələ gətirir. Bir idarə olunan element, adətən dipol, RF enerjisini yayır, idarə olunan elementdən dərhal əvvəl və arxasında olan elementlər RF enerjisini fazada və fazadan kənarda yenidən yayır, müvafiq olaraq siqnalı gücləndirir və yavaşlatır.
Bu elementlərə parazitar elementlər deyilir. Qulun arxasındakı element reflektor, qulun qarşısındakı elementlər isə direktor adlanır. Yagi antenalarının şüa genişliyi 30 ilə 80 dərəcə arasında dəyişir və 10 dBi-dən çox passiv qazanc təmin edə bilər.
Parabolik antena istiqamətli antenanın ən tanış növüdür. Parabola simmetrik əyridir, parabolik reflektor isə 360 dərəcə fırlanma zamanı əyrini təsvir edən səthdir - qab. Parabolik antenalar binalar və ya böyük coğrafi ərazilər arasında uzun məsafəli əlaqə üçün istifadə olunur.
Yarı istiqamətli bölmə radiatorları
Yamaq antenası yerin üstündə quraşdırılmış düz metal zolaqdan istifadə edən yarımistiqamətli radiatordur. Antenanın arxa hissəsindən gələn radiasiya yer müstəvisi tərəfindən effektiv şəkildə kəsilir və irəli yönləndirməni artırır. Bu tip antenna mikrostripli antenna kimi də tanınır. O, adətən düzbucaqlı formada olur və plastik qutuya qoyulur. Bu tip antena standart PCB üsulları ilə hazırlana bilər.
Yamaq antennasının şüa eni 30 ilə 180 dərəcə arasında ola bilər vətipik qazanc 9 dB-dir. Seksiyalı antenalar başqa bir növ yarımistiqamətli antenalardır. Sektor antenaları sektor radiasiya modelini təmin edir və adətən massivdə quraşdırılır. Sektor antenası üçün şüa genişliyi tipik olaraq 120 dərəcə olmaqla 60 ilə 180 dərəcə arasında dəyişə bilər. Bölmələrə ayrılmış massivdə antenalar bir-birinə yaxın quraşdırılıb və tam 360 dərəcə əhatə edir.
Yagi-Uda antenası hazırlanır
Son onilliklər ərzində Yagi-Uda antenası demək olar ki, hər evdə görünürdü.
Antenanın istiqamətləndiriciliyini artırmaq üçün çoxlu direktorların olduğunu görmək olar. Qidalandırıcı qatlanmış dipoldur. Reflektor bir quruluşun sonunda oturan uzun bir elementdir. Bu antenaya aşağıdakı spesifikasiyalar tətbiq edilməlidir.
| Element | Spesifikasiya |
| İdarə olunan element uzunluğu | 0,458λ - 0,5λ |
| Reflektor uzunluğu | 0, 55λ - 0.58λ |
| Rejissor müddəti 1 | 0.45λ |
| Rejissor uzunluğu 2 | 0.40λ |
| Rejissor müddəti 3 | 0.35λ |
| Rejissorlar arasında fasilə | 0.2λ |
| Dipollar arasındakı məsafə üçün reflektor | 0.35λ |
| Dipollar və direktor arasındakı məsafə | 0.125λ |
Aşağıda Yagi-Uda antenalarının üstünlükləri verilmişdir:
- Yüksək qazanc.
- Yüksək diqqət.
- Asan idarə və baxım.
- Daha az enerji sərf olunur.
- Daha geniş tezlik əhatəsi.
Aşağıdakılar Yagi-Uda antenalarının çatışmazlıqlarıdır:
- Səs-küyə meyllidir.
- Atmosfer təsirlərinə meyllidir.
Yuxarıdakı spesifikasiyalara əməl edilərsə, Yagi-Uda antenası dizayn edilə bilər. Şəkildə göstərildiyi kimi, antenanın istiqamətləndirilməsi çox səmərəlidir. Kiçik loblar sıxışdırılır və antennaya rejissorlar əlavə edilərək əsas vuruşun istiqaməti artırılır.
