Antena ond: aina na picha

2024 Mwandishi: Leah Sherlock | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 05:50

Antena ond ni ya aina ya antena zinazosafiri. Upeo wake kuu wa uendeshaji ni decimeter na sentimita. Ni ya darasa la antenna za uso. Kipengele chake kuu ni ond iliyounganishwa na mstari wa coaxial. Ond huunda muundo wa mionzi katika umbo la tundu mbili zinazotolewa kwenye mhimili wake katika mwelekeo tofauti.

Antena ond ni cylindrical, bapa na conical. Ikiwa upana wa safu ya uendeshaji unaohitajika ni 50% au chini, basi helix ya silinda hutumiwa kwenye antenna. Helix ya conical huongeza mara mbili safu ya mapokezi ikilinganishwa na moja ya silinda. Na zile za gorofa tayari hutoa faida ya ishirini. Maarufu zaidi kwa mapokezi katika masafa ya masafa ya VHF ilikuwa antena ya silinda ya redio yenye mgawanyiko wa duara na kupata mawimbi ya hali ya juu.

Kifaa cha antena

Sehemu kuu ya antena ni kondakta iliyojikunja. Hapa, kama sheria, waya za shaba, shaba au chuma hutumiwa. Feeder imeunganishwa nayo. Imeundwa kusambaza ishara kutoka kwa helix hadi kwenye mtandao (mpokeaji) na kinyume chake (transmitter). Malisho ni ya aina ya wazi na iliyofungwa. Wazi aina feeders nimiongozo ya mawimbi isiyozuiliwa. Aina iliyofungwa ina ngao maalum dhidi ya kuingiliwa, ambayo inafanya uwanja wa umeme kulindwa kutokana na mvuto wa nje. Kulingana na marudio ya mawimbi, muundo ufuatao wa vipaji hubainishwa:

- hadi 3 MHz: mitandao ya waya iliyolindwa na isiyolindwa;

- 3 MHz hadi 3 GHz: nyaya za koaxial;

- 3GHz hadi 300GHz: miongozo ya mawimbi ya chuma na dielectric;

- zaidi ya 300 GHz: laini za macho-quasi.

Kipengele kingine cha antena kilikuwa kiakisi. Kusudi lake ni kuzingatia ishara kwenye helix. Imetengenezwa hasa kutoka kwa alumini. Msingi wa antena ni fremu iliyo na kipenyo cha chini cha dielectric, kama vile povu au plastiki.

Ukokotoaji wa vipimo kuu vya antena

Hesabu ya antena ond huanza kwa kubainisha vipimo kuu vya helix. Wao ni:

- idadi ya zamu n;

- geuza pembe a;

- kipenyo cha ond D;

- lami ya ond S;

- kipenyo cha kiakisi 2D.

Jambo la kwanza kuelewa wakati wa kuunda antena ya helical ni kwamba ni resonator (amplifier) ya wimbi. Kipengele chake kilikuwa kizuizi cha juu cha ingizo.

Aina ya mawimbi yanayosisimka ndani yake inategemea vipimo vya kijiometri vya saketi ya ukuzaji. Zamu za jirani za ond zina ushawishi mkubwa sana juu ya asili ya mionzi. Uwiano bora:

D=λ/π, ambapo λ ni urefu wa wimbi, π=3, 14

S=0, 25 λ

a=12˚

Kwa sababuλ ni thamani ambayo inatofautiana na inategemea frequency, basi maadili ya wastani ya kiashiria hiki kilichohesabiwa na fomula huchukuliwa kwa hesabu:

λ min=c/f max; λ max=dakika c/f, ambapo c=3×108 m/sek. (kasi ya mwanga) na f max, f min - kigezo cha juu na cha chini zaidi cha masafa ya mawimbi.

λ cf=1/2(λ min+ λ max)

n=L/S, ambapo L ni jumla ya urefu wa antena, inayobainishwa na fomula:

L=(61˚/Ω)2 λ cf, ambapo Ω ni mwelekeo unaotegemea mgawanyiko wa antena (imechukuliwa kutoka vitabu vya marejeleo).

Uainishaji kwa anuwai ya uendeshaji

Kulingana na masafa kuu ya masafa, vipitisha data ni:

1. Ukanda mwembamba. Upana wa boriti na kizuizi cha pembejeo hutegemea sana masafa. Hii inapendekeza kwamba antena inaweza kufanya kazi bila kurejea tena katika wigo finyu wa urefu wa mawimbi, takriban 10% ya kipimo data cha jamaa.

2. Mbalimbali. Antena kama hizo zinaweza kufanya kazi kwa wigo mpana wa masafa. Lakini vigezo vyao kuu (SOI, muundo wa mionzi, n.k.) bado hutegemea mabadiliko ya urefu wa mawimbi, lakini si kama vile ukanda mwembamba.

3. Mzunguko wa kujitegemea. Inaaminika kuwa hapa vigezo kuu hazibadilika wakati mzunguko unabadilika. Antena hizi zina eneo amilifu. Ina uwezo wa kusogea kando ya antena bila kubadilisha vipimo vyake vya kijiometri, kulingana na mabadiliko ya urefu wa mawimbi.

Zinazojulikana zaidi ni antena za aina ya pili na ya tatu. Aina ya kwanza hutumiwa wakatikuongezeka kwa "uwazi" wa mawimbi kwa masafa fulani inahitajika.

Antena iliyojitengenezea

Sekta hii inatoa aina mbalimbali za antena. Aina mbalimbali za bei zinaweza kutofautiana kutoka kwa mia chache hadi rubles elfu kadhaa. Kuna antena za televisheni, mapokezi ya satelaiti, simu. Lakini unaweza kufanya antenna ya ond kwa mikono yako mwenyewe. Sio ngumu hivyo. Antena za Helical Wi-Fi ni maarufu sana.

Zinafaa hasa inapobidi kukuza mawimbi kutoka kwa kipanga njia katika baadhi ya nyumba kubwa. Ili kufanya hivyo, unahitaji waya wa shaba na sehemu ya msalaba ya 2-3 mm 2 na urefu wa cm 120. Ni muhimu kufanya zamu 6 na kipenyo cha 45 mm. Ili kufanya hivyo, unaweza kutumia bomba la ukubwa unaofaa. Kipini cha koleo kinafaa vizuri (ina kipenyo sawa). Tunapiga waya na kupata ond na zamu sita. Tunapiga mwisho uliobaki kwa njia ambayo inapita hasa kupitia mhimili wa ond, "kurudia" hiyo. Sisi kunyoosha sehemu ya screw ili umbali kati ya zamu ni ndani ya 28-30 mm. Kisha tunaendelea na utengenezaji wa kiakisi.

Kwa hili, kipande cha alumini 15 × 15 cm kwa ukubwa na 1.5 mm nene kitafanya. Kutoka tupu hii tunafanya mduara na kipenyo cha mm 120, kukata kingo zisizohitajika. Chimba shimo la 2mm katikati ya duara. Tunaingiza mwisho wa ond ndani yake na solder sehemu zote mbili kwa kila mmoja. Antenna iko tayari. Sasa unahitaji kuondoa waya wa mionzi kutoka kwa moduli ya antenna ya router. Na solder mwisho wa waya namwisho wa antena inayotoka kwenye kiakisi.

433 MHz vipengele vya antena

Kwanza kabisa, ni lazima kusema kwamba mawimbi ya redio yenye mzunguko wa 433 MHz wakati wa uenezi wao huingizwa vizuri na ardhi na vikwazo mbalimbali. Kwa upitishaji wake, wasambazaji wa nguvu za chini hutumiwa. Kama sheria, vifaa anuwai vya usalama hutumia frequency hii. Inatumiwa hasa nchini Urusi, ili usiingilie hewa. Antena helical ya 433 MHz inahitaji pato la juu zaidi.

Sifa nyingine ya kutumia kifaa hicho cha kupitisha sauti ni kwamba mawimbi ya masafa haya yana uwezo wa kuongeza awamu za mawimbi ya moja kwa moja na yaliyoakisiwa kutoka kwenye uso. Hii inaweza kuongeza nguvu ya ishara au kuidhoofisha. Kutoka hapo juu, tunaweza kuhitimisha kwamba uchaguzi wa mapokezi "bora" inategemea mpangilio wa mtu binafsi wa nafasi ya antenna.

Antena ya 433 MHz ya kujitengenezea nyumbani

Ni rahisi kutengeneza antena ya helical 433 MHz kwa mikono yako mwenyewe. Yeye ni kompakt sana. Ili kufanya hivyo, unahitaji kipande kidogo cha waya wa shaba, shaba au chuma. Unaweza pia kutumia waya tu. Kipenyo cha waya kinapaswa kuwa 1 mm. Tunapiga 17 zamu kwenye mandrel yenye kipenyo cha 5 mm. Sisi kunyoosha helix ili urefu wake ni 30 mm. Kwa vipimo hivi, tunajaribu antenna kwa mapokezi ya ishara. Kwa kubadilisha umbali kati ya zamu, kwa kunyoosha na kukandamiza helix, tunafikia ubora bora wa ishara. Lakini unahitaji kujua kwamba antenna hiyo ni nyeti sana kwa vitu mbalimbali,kuletwa karibu naye.

UHF inapokea antena

Antena za helikoli za UHF zinahitajika ili kupokea mawimbi ya televisheni. Kwa muundo wao, zina sehemu mbili: kiakisi na ond.

Ni bora kutumia shaba kwa helix - ina upinzani mdogo na, kwa hiyo, hasara ndogo ya ishara. Mifumo ya hesabu yake:

- jumla ya urefu wa ond L=30000/f, ambapo masafa ya mawimbi ya f (MHz);

- lami ya helix S=0.24 L;

- kipenyo cha coil D=0, 31/L;

- kipenyo cha waya ond d ≈ 0.01L;

- kipenyo cha kiakisi 0.8 nS, ambapo n- idadi ya zamu;

- umbali hadi kwenye skrini H=0, 2 L.

Faida:

K=10×lg(15(1/L)2nS/L)

Kikombe cha kiakisi kimeundwa kwa alumini.

Aina nyingine za vifaa vya kupitisha sauti

Antena za kiwiko na bapa hazitumiki sana. Hii ni kutokana na ugumu wa utengenezaji wao, ingawa wana sifa bora katika suala la maambukizi ya ishara na mapokezi. Mionzi ya visambazaji vile haifanyiki na zamu zote, lakini tu na wale ambao urefu wao ni karibu na urefu wa wimbi.

Katika antena bapa, mstari wa helical hutengenezwa kwa namna ya waya wa waya mbili uliosokotwa kuwa ond. Katika kesi hii, zamu za karibu zinasisimua katika awamu katika hali ya wimbi la kusafiri. Hii inaongoza kwa ukweli kwamba uwanja wa mionzi yenye polarization ya mviringo huundwa kuelekea mhimili wa antenna, kukuwezesha kuunda bendi ya mzunguko wa upana. Kuna antena za gorofa na kinachojulikana kama ondArchimedes. Umbo hili changamano huruhusu ongezeko kubwa la masafa ya upokezaji kutoka 0.8 hadi 21 GHz.

Ulinganisho wa antena za helical na zenye mwelekeo mkubwa

Tofauti kuu kati ya hesi na antena inayoelekeza ni kwamba ni ndogo zaidi. Hii inafanya kuwa nyepesi, ambayo inaruhusu ufungaji na jitihada ndogo za kimwili. Ubaya wake ni anuwai nyembamba ya masafa ya kupokea na kusambaza. Pia ina muundo mwembamba wa mionzi, ambayo inahitaji "kutafuta" kwa nafasi bora katika nafasi kwa ajili ya mapokezi ya kuridhisha. Faida yake isiyo na shaka ni unyenyekevu wa kubuni. Faida kubwa ni uwezo wa kurekebisha antena kwa kubadilisha sauti ya koili na urefu wa jumla wa ond.

Antena Fupi

Kwa mlio bora zaidi wa antena, ni muhimu kwamba urefu wa "refu" wa sehemu ya helical uwe karibu iwezekanavyo na thamani ya urefu wa wimbi. Lakini haipaswi kuwa chini ya ¼ urefu wa wimbi (λ). Kwa hivyo, λ inaweza kufikia hadi m 11. Hii ni kweli kwa bendi ya HF. Katika kesi hii, antenna itakuwa ndefu sana, ambayo haikubaliki. Njia moja ya kuongeza urefu wa kondakta ni kufunga coil ya ugani kwenye msingi wa mpokeaji. Chaguo jingine ni kulisha njia ya tuner kwenye mzunguko. Kazi yake ni kufanana na ishara ya pato ya transmitter ya vituo vya redio na antenna katika masafa yote ya uendeshaji. Kuzungumza kwa lugha rahisi, tuner hufanya kama amplifier kwa ishara inayoingia kutoka kwa mpokeaji. Mpango huu unatumika katika antena za gari, ambapo ukubwa wa kipengele kinachopokea wimbi la redio ni muhimu sana.

Hitimisho

Antena ond zimekuwa maarufu sana katika maeneo mengi ya mawasiliano ya kielektroniki. Shukrani kwao, mawasiliano ya rununu hufanywa. Pia hutumiwa katika televisheni na hata katika mawasiliano ya redio ya anga ya juu. Moja ya maendeleo ya kuahidi kupunguza ukubwa wa antenna ilikuwa matumizi ya kutafakari koni, ambayo inafanya uwezekano wa kuongeza urefu wa urefu wa kupokea ikilinganishwa na kutafakari kwa kawaida. Hata hivyo, pia kuna drawback, iliyoonyeshwa kwa kupungua kwa wigo wa mzunguko wa uendeshaji. Pia mfano wa kuvutia ni "njia mbili" antenna ya helical ya conical, ambayo inakuwezesha kufanya kazi katika wigo mpana wa mzunguko, kutokana na kuundwa kwa diaphragm ya mwelekeo wa isotropiki. Hii ni kwa sababu njia ya umeme katika mfumo wa kebo ya waya mbili hutoa badiliko laini la kizuizi.