Antene su glavne komponentebilo kojeg električnog kruga jer osiguravaju međusobno povezivanje između odašiljača i slobodnog prostora ili između slobodnog prostora i prijemnika. Prije razgovora o vrstama antena, morate znati njihova svojstva. Antenski niz - sustavno raspoređivanje antena koje rade zajedno. Pojedine antene u nizu obično imaju isti tip i nalaze se u neposrednoj blizini, na fiksnoj udaljenosti jedna od druge. Niz omogućuje povećanje smjera, kontrolu glavnih zračenja zračenja i bočnih zraka. Sve antene karakterizira pasivni faktor pojačanja. Pasivni dobitak mjeri se vrijednošću dBi, koja je povezana s teoretskom izotropnom antenom. Smatra se da energija prenosi energiju jednako u svim smjerovima, ali ne postoji u prirodi. Dobitak idealne poluvalne dipolne antene je 215 dB.
EIRP ili ekvivalentna izotropna snaga zračenja antene je mjera maksimalne snage koju bi teoretska izotropna antena zračila u smjeru maksimalnog pojačanja. EIRP uzima u obzir gubitke iz dalekovoda i priključaka i uključuje stvarnu dobit. EIRP vam omogućuje izračun stvarnih vrijednosti snage i jačine polja, ako su poznati stvarna dobit i izlazna snaga odašiljača.

Povećanje antene u smjerovima

Definira se kao omjer pojačanja snage u danom smjeru i povećanja snage antene u istom smjeru. Standardna praksa je koristitiizotropni emiter kao referentna antena. U ovom slučaju, izotropni emiter će biti bez gubitaka, emitira svoju energiju jednako u svim smjerovima. To znači da je dobitak izotropnog emitera jednak G = 1 (ili 0 DB). Obično je uobičajeno koristiti blok dBi (decibela u odnosu na izotropni emiter) za pojačanje u odnosu na izotropni emiter.

Dobitak, izražen u dBi, izračunava se pomoću sljedeće formule: GdBi = 10 * Log (GNumeric /GIsotropic) = 10 * Log (GNumeric). Ponekad se teoretski dipol koristi kao mjerilo, pa će se jedinica dBd (decibeli u odnosu na dipol) upotrijebiti za opis dobitka u odnosu na dipol. Ovaj blok se obično koristi kada se radi o pojačavanju višesmjernih antena s većim dobitkom. U ovom slučaju, njihov porast je veći na 22 dB. Stoga, ako antena ima dobit od 3 dB, ukupna dobit će biti 52 dB.

Širina snopa 3 dB

Takva širina snopa (ili širina snopa pola snage) antene obično se određuje za svaku od glavnih ravnina. Širina snopa od 3 dB u svakoj ravnini definirana je kao kut između točaka glavne latice, koji se smanjuje s maksimalnog dobitka za 3 dB. Širina zraka 3 DB - kut između dvije plave crte na polarnom području. U ovom primjeru, širina zrake od 3 dB u ovoj ravnini je oko 37 stupnjeva. Antene sa širokim snopom svjetlosti obično imaju nisku dobit, a antene s uskim širinama snopa imajuveći dobitak.
Dakle, antena koja usmjerava većinu svoje energije u uskom zraku, barem u jednoj ravnini, imat će veći dobitak. Omjer "naprijed-natrag" (F /B) se koristi kao pokazatelj preferencije koja pokušava opisati razinu zračenja sa stražnje strane usmjerene antene. U principu, omjer "natrag i naprijed" je omjer maksimuma pojačanja u pravcu prema naprijed i pojačanja za 180 stupnjeva iza vrha. Naravno, u DB skali, odnos "naprijed i nazad" je jednostavno razlika između maksimuma pojačanja u pravcu prema naprijed i faktora pojačanja od 180 stupnjeva iza vrha.

Klasifikacija antena

Postoji mnogo vrsta antena za različite primjene kao što su komunikacije, radar, mjerenje, impotiranje elektromagnetskih impulsa (EMI), elektromagnetska kompatibilnost (EMC), itd. Neki od njih su dizajnirani da rade na uskim frekvencijama, u dok su drugi namijenjeni zračenju /primanju prolaznih impulsa. Značajke prijenosnih antena:

Fizička struktura antene.

Frekvencijski opsezi.

Način primjene.

Ispod su tipovi antena u skladu s fizičkom strukturom:

ožičeni;

otvor;

odražavaju;

antenski objektiv;

mikrotrakaste antene;

masivne antene.

Slijede vrste prijenosnih antena, ovisno o frekvenciji rada:

Vrlo niska frekvencija (VLF).

Niska frekvencija (LF).

Prosječna frekvencija(MF).

Visoka frekvencija (HF).

Vrlo visoka frekvencija (VHF).

Frekvencija visoke frekvencije (UHF).

Super visoka frekvencija (SHF).

Mikrovalni val.

Radiovalovi.

Ispod su antene za odašiljanje i prijem prema načinima primjene:

Komunikacija od točke do točke.

Govorni programi.

Radarska komunikacija.

Satelitske komunikacije.

Značajke dizajna

Predajne antene stvaraju radiofrekvencijske emisije koje se šire u prostoru. Prijemne antene izvode obrnuti proces: primaju radiofrekvencijsko zračenje i pretvaraju ih u potrebne signale, na primjer, zvuk, slike u televizijskim odašiljačkim antenama i mobilnim telefonima. Najjednostavniji tip antene sastoji se od dvije metalne šipke i poznat je kao dipol. Jedna od najčešćih vrsta je monopolska antena, koja se sastoji od šipke, koja se nalazi okomito na veliku metalnu ploču, koja služi kao uzemljena ravnina. Ugradnja na vozila obično je monopol, a metalni krov vozila služi kao uzemljenje. Uređaj za prijenosnu antenu, njegov oblik i veličina određuju radnu frekvenciju i druge karakteristike zračenja. Jedna od važnih osobina antene je njezina orijentacija. U vezi između dva fiksna cilja, kao u vezi između dvije fiksne prijenosne stanice, ili u radarskim aplikacijama, antena je potrebna za izravno prenošenje energije prijenosa na prijemnik. Isto tako, kadaOdašiljač ili prijemnik nisu stacionarni, kao stanična veza, potreban je neusmjereni sustav. U takvim slučajevima potrebna je višesmjerna antena koja jednoliko prima sve frekvencije u svim smjerovima horizontalne ravnine, au vertikalnoj ravnini zračenje je nejednako i vrlo malo, kao u predajniku predajne antene.

Prijenosni i prijemni izvori

Odašiljač - glavni izvor radiofrekvencijskog zračenja. Ovaj tip se sastoji od vodiča čiji se intenzitet mijenja tijekom vremena i pretvara ga u zračenje koje se širi u prostoru. Prijemna antena - prijemnik radiofrekvencije (RF). On obavlja obrnuti prijenos, izvršava odašiljač, prima radijsko frekventno zračenje, pretvara ga u električne struje u električnom krugu antene. Televizijske i televizijske postaje koriste prijenosne antene za prijenos određenih vrsta signala koji se šire zrakom. Ovi signali se detektiraju prijemnim antenama koje ih pretvaraju u signale i primaju ih odgovarajući uređaji, na primjer, TV, radio, telefon. Televizijske antene za prijem i prijem radija namijenjene su isključivo za primanje radiofrekvencijskog zračenja i ne proizvode radiofrekvencijsko zračenje. Stanični uređaji, kao što su bazne stanice, repetitori i mobilni telefoni, opremljeni su namjenskim antenama za odašiljanje i prijem koje emitiraju radiofrekvencijsko zračenje i služe mobilnim mrežama uUsklađenost s tehnologijom komunikacijskih mreža. Razlika između analogne i digitalne antene:

Analogna antena ima varijabilnu dobit i radi u području od 50 km za DVB-T. Što je korisnik dalje od izvora signala, to je signal lošiji.

Za prijem digitalne televizije - korisnik dobiva dobru sliku ili sliku. Ako je daleko od izvora signala, ne prima nikakvu sliku.

Digitalna antena prijenosa ima ugrađene filtre za smanjenje buke i poboljšanje kvalitete slike.

Analogni signal prenosi se izravno na TV, dok se digitalni najprije mora dekodirati. To vam omogućuje da ispravite greške kao i podatke kao kompresiju signala za dodatne funkcije kao dodatni kanali, EPG, Pay TV, interaktivne igre, itd. i širenje energije radiofrekvencije (RF) za 360 stupnjeva u horizontalnoj ravnini. Ovi su uređaji konstruirani tako da budu rezonantni s polovinom ili četvrtinom valne duljine primijenjene frekvencije. To može biti jednostavno kao dva komada žice, potrebna dužina, ili može biti zatvorena. Dipol se koristi u mnogim korporativnim mrežama, malim uredima i za kućnu uporabu (SOHO). Ima tipičnu impedanciju koja omogućuje usklađivanje s predajnikom za maksimalni prijenos snage. Ako se antena i predajnik ne podudaraju, prijenosna linija će pokazati pogoršanjesignala ili čak oštetiti odašiljač. Usmjereni fokus

Usmjerene antene usredotočuju se na zračenu energiju na uske grede, osiguravajući značajan dobitak u tom procesu. Njegova svojstva su također recipročna. Karakteristike prijenosne antene, kao što su impedancija i pojačanje, također se primjenjuju na prijemnu antenu. Zato se ista antena može koristiti i za slanje i za primanje signala. Pojačanje visoko usmjerene parabolične antene služi za pojačavanje slabog signala. To je jedan od razloga zašto se često koriste za komunikaciju na daljinu. Obično se koristi usmjerena antena je niz Yagi-Uda, nazvan Yagi. Izumili su ga Shintaro Uda i njegov kolega Hidetsug Yaga 1926. godine. Yagi-antena koristi nekoliko elemenata kako bi formirala usmjereno polje. Jedan kontrolirani element, obično dipol, prenosi energiju radiofrekvencije, elemente koji se nalaze neposredno ispred i ispod kontroliranog elementa, reemitirajući radiofrekvencijsku energiju u fazi i izvan faze, u skladu s tim pojačavajući i usporavajući signal. Ti se elementi nazivaju parazitski elementi. Element se vodi reflektorom koji se naziva reflektor, a elementi ispred uređaja nazivaju se direktori. Yagi antene imaju širinu snopa u rasponu od 30 do 80 stupnjeva i mogu pružiti više od 10 dB pasivnog pojačanja.

Parabolična antena je najpoznatiji tip usmjerene antene. Parabola - krivulja je simetrična, a parabolični reflektor je površina koja opisuje krivuljuOkretna ploča od 360 stupnjeva. Parabolične antene koriste se za komunikaciju na velike udaljenosti između zgrada ili velikih geografskih područja.

Polu-usmjereni emiteri presjeka

Patch antena je poluvodički odašiljač pomoću ravne metalne trake postavljene iznad zemlje. Zračenje sa stražnje strane antene učinkovito je odsječeno s uzemljenjem, povećavajući smjer prema naprijed. Ova vrsta antene je također poznata kao mikrotrakasta antena. Obično je pravokutan i postavljen u plastičnu kutiju. Ovaj tip antene može se izvesti pomoću standardnih PCB metoda. Patch antena može imati širinu snopa od 30 do 180 stupnjeva i tipičnu dobit od 9 dB. Segmentne antene su drugi tip poluvodičke antene. Sektorske antene daju dijagram dijagrama zračenja i obično se instaliraju u niz. Širina grede za sektorsku antenu može biti u rasponu od 60 do 180 stupnjeva, s tipičnim 120 stupnjeva. U particioniranom nizu, antene su postavljene usko jedna uz drugu, pružajući potpunu pokrivenost od 360 stupnjeva.

Proizvodnja antene Yagi-Udi

Tijekom proteklih desetljeća, Yagi-Uda antena vidljiva je u gotovo svim zgradama.

Očito je da postoji mnogo redatelja koji poboljšavaju smjer antene. Dodavač je valjani dipol. Reflektor je dugi element koji se nalazi na kraju strukture. Za ovu antenu moraju se koristiti sljedeće specifikacije.

Element



Specifikacija



Duljina elementa koji se može kontrolirati



0458? do 05?



Duljina reflektora



055? - 058?



Ravnateljski izraz 1



045?



Duljina ravnatelja 2



040?



Trajanje ravnatelja 3



035?



Interval između redatelja



0.2?



Reflektor za udaljenost između dipola



035?



Udaljenost između dipola i ravnatelja



0125?

Ispod su prednosti Yagi-Uda antena:

Visoki dobitak.

Visoka orijentacija.

Jednostavnost i usluga.

Manje energije se gubi.

Širi raspon frekvencija. Sljedeći su nedostaci Yagi-Uda antena:

Sklonost buci.

Skloni atmosferskim učincima.

Ako slijedite gore navedene zahtjeve, možete dizajnirati antenu Yagi-Uda. Slika smjera antene vrlo je učinkovita, kao što je prikazano na slici. Male latice su potisnute, a fokus glavnog dijela povećan dodavanjem direktora na antenu.