Антенн гэдэг нь өөрийн хэмжээ, хэлбэрийн дагуу тодорхой давтамжийн мужид цахилгаан соронзон долгионыг дамжуулах, хүлээн авах зориулалттай цахилгаан хэлхээ ба орон зайг хооронд нь холбох хэрэгсэл юм. Энэ нь металл, гол төлөв зэс эсвэл хөнгөн цагаанаар хийгдсэн бөгөөд дамжуулагч антеннууд нь цахилгаан гүйдлийг цахилгаан соронзон цацраг болгон хувиргаж чаддаг. Утасгүй төхөөрөмж бүр дор хаяж нэг антентай.
Утасгүй сүлжээний радио долгион
Утасгүй холбооны хэрэгцээ гарахад антен хэрэгтэй болно. Энэ нь утастай систем суурилуулах боломжгүй газруудад цахилгаан соронзон долгион илгээх эсвэл хүлээн авах чадвартай.
Антенн нь энэхүү утасгүй технологийн гол элемент юм. Радио долгион нь барилга байгууламжийг дайран өнгөрч, хол зайд аялах чадвараараа хялбархан бий болж, дотор болон гадна харилцаа холбоонд өргөн хэрэглэгддэг.
Дамжуулах антенны гол онцлогууд:
- Радио дамжуулалт нь бүх чиглэлтэй байдаг тул физик тааруулах хэрэгцээдамжуулагч болон хүлээн авагч шаардлагатай.
- Радио долгионы давтамж нь дамжуулах олон шинж чанарыг тодорхойлдог.
- Бага давтамжтай үед долгион саадыг амархан даван туулдаг. Гэсэн хэдий ч тэдний хүч урвуу квадрат зайд буурдаг.
- Илүү өндөр давтамжийн долгион нь илүү шингэж, саад тотгорт тусдаг. Радио долгион дамжуулах уртаас шалтгаалан дамжуулалт хоорондын хөндлөнгийн оролцоо асуудалтай байдаг.
- VLF, LF болон MF зурвас дээр газрын долгион гэж нэрлэгддэг долгионы тархалт нь дэлхийн муруйлтыг дагадаг.
- Эдгээр долгионы дамжуулах дээд хязгаар нь хэдэн зуун километрийн дарааллаар байна.
- Дамжуулах антеныг далайцын модуляц (AM) нэвтрүүлэг зэрэг бага зурвасын өргөнтэй дамжуулалтад ашигладаг.
- HF болон VHF зурвасын дамжуулалтыг дэлхийн гадаргын ойролцоох агаар мандалд шингээдэг. Гэсэн хэдий ч тэнгэрийн долгион гэж нэрлэгддэг цацрагийн нэг хэсэг нь агаар мандлын дээд давхаргад ионосфер руу гадагшаа дээшээ тархдаг. Ионосфер нь нарны цацрагаас үүссэн ионжсон хэсгүүдийг агуулдаг. Эдгээр ионжсон бөөмс нь тэнгэрийн долгионыг дэлхий рүү буцаан тусгадаг.
Давалгааны тархалт
- Харааны шугамын тархалт. Бүх түгээлтийн аргуудын дунд энэ нь хамгийн түгээмэл байдаг. Долгион нь энгийн нүдээр харж болох хамгийн бага зайг туулдаг. Дараа нь та өсгөгчийн дамжуулагчийг ашиглан дохиог нэмэгдүүлж, дахин дамжуулах хэрэгтэй. Хэрэв дамжуулах замд ямар нэгэн саад бэрхшээл тулгарвал ийм тархалт жигд биш байх болно. Энэ дамжуулалтыг хэт улаан туяа эсвэл богино долгионы дамжуулалтад ашигладаг.
- Дамжуулах антеннаас газрын долгионы тархалт. Газар руу долгион тархах нь дэлхийн контурын дагуу явагддаг. Ийм долгионыг шууд долгион гэж нэрлэдэг. Долгион нь дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр заримдаа нугалж, хүлээн авагч руу хүрдэг. Ийм долгионыг ойсон долгион гэж нэрлэж болно.
- Дэлхийн агаар мандалд тархах долгионыг дэлхийн долгион гэж нэрлэдэг. Шууд долгион ба ойсон долгион хамтдаа хүлээн авах станцад дохио өгдөг. Долгион нь хүлээн авагчид хүрэхэд саатал зогсдог. Нэмж дурдахад, тодорхой гаралтын хувьд гажуудал, олшруулалтаас зайлсхийхийн тулд дохиог шүүдэг. Долгионыг нэг газраас дамжуулж, олон дамжуулагчийн антенаар хүлээн авдаг.
Антенны хэмжилтийн координатын систем
Хавтгай загваруудыг үзэхэд хэрэглэгч хавтгайн азимут болон хээний хавтгайн өндрийн үзүүлэлтүүдтэй тулгарах болно. Азимут гэдэг нэр томъёо нь ихэвчлэн "тэнхрээ" эсвэл "хэвтээ" гэсэн утгатай холбоотой байдаг бол "өндөр" гэсэн нэр томъёо нь ихэвчлэн "босоо" гэсэн утгатай. Зураг дээрх xy хавтгай нь азимутын хавтгай юм.
Туршилт хийж буй дамжуулагчийн антенны эргэн тойронд xy хавтгайг бүхэлд нь хөдөлгөж хэмжилт хийх үед азимутын хавтгайн загварыг хэмждэг. Өргөлтийн хавтгай нь xy хавтгайд ортогональ хавтгай, тухайлбал yz хавтгай юм. Өндөрлөгийн төлөвлөгөө нь туршилтанд хамрагдаж буй антенны эргэн тойронд yz онгоцыг бүхэлд нь тойрон аялдаг.
Дээжийг (азимут ба өндөрлөг) ихэвчлэн туйлын график хэлбэрээр харуулдаг.координатууд. Энэ нь хэрэглэгчдэд антенныг аль хэдийн "заасан" эсвэл суурилуулсан мэт бүх чиглэлд хэрхэн цацруулж байгааг хялбархан төсөөлөх боломжийг олгодог. Цацрагийн хэв маягийг декарт координатаар зурах нь заримдаа ашигтай байдаг, ялангуяа хэв маягт олон хажуугийн дэлбэн байх ба хажуугийн түвшин чухал үед.
Харилцааны үндсэн шинж чанарууд
Антеннууд нь дамжуулагч ба чөлөөт зай эсвэл сул орон зай ба хүлээн авагчийн хоорондох харилцан холболтыг хангадаг тул аливаа цахилгаан хэлхээний чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Антенны төрлүүдийн талаар ярихаасаа өмнө тэдгээрийн шинж чанарыг мэдэх хэрэгтэй.
Антенны массив - Хамтдаа ажилладаг антеннуудын системчилсэн суурилуулалт. Массив дахь бие даасан антенууд нь ихэвчлэн ижил төрлийн бөгөөд бие биенээсээ тодорхой зайд ойрхон байрладаг. Массив нь цацрагийн гол туяа, хажуугийн цацрагийн чиглэл, хяналтыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Бүх антенууд идэвхгүй ашиг юм. Идэвхгүй олзыг dBi-ээр хэмждэг бөгөөд энэ нь онолын изотроп антентай холбоотой юм. Энэ нь энергийг бүх чиглэлд жигд дамжуулдаг боловч байгальд байдаггүй гэж үздэг. Хамгийн тохиромжтой хагас долгионы диполь антенны ашиг нь 2.15 дБ.
EIRP буюу дамжуулагч антенны изотроп цацрагийн түүнтэй адилтгах хүч нь онолын хувьд изотроп антенны чиглэлд цацрах хамгийн их чадлын хэмжүүр юм.хамгийн их ашиг. EIRP нь цахилгааны шугам, холбогчоос гарах алдагдлыг тооцож, бодит ашгийг багтаана. EIRP нь дамжуулагчийн бодит олз болон гаралтын хүчийг мэдэж байгаа тохиолдолд бодит хүч болон талбайн хүчийг тооцоолох боломжийг олгодог.
Чиглэл дэх антенны нэмэгдэл
Энэ нь тухайн чиглэлийн чадлын нэмэгдлийг тухайн чиглэлийн жишиг антенны чадлын нэмэгдэлд харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог. Изотроп радиаторыг жишиг антен болгон ашиглах нь стандарт практик юм. Энэ тохиолдолд изотроп ялгаруулагч нь алдагдалгүй, энергийг бүх чиглэлд ижил хэмжээгээр цацна. Энэ нь изотроп радиаторын ашиг G=1 (эсвэл 0 дБ) байна гэсэн үг юм. Изотроп радиатортай харьцуулахад dBi (изотропик радиатортай харьцуулахад децибел) нэгжийг ашиглах нь түгээмэл байдаг.
dBi-ээр илэрхийлсэн олзыг дараах томъёогоор тооцоолно: GdBi=10Log (GNumeric / GISotropic)=10Log (GNumeric).
Заримдаа онолын дипольыг лавлагаа болгон ашигладаг тул дипольтой харьцуулахад олзыг тодорхойлоход dBd (дипольтой харьцуулахад децибел) нэгжийг ашиглана. Энэ блок нь ихэвчлэн өндөр ашиг бүхий олон чиглэлтэй антеннуудыг өсгөхөд ашиглагддаг. Энэ тохиолдолд тэдний ашиг 2.2 дБи-ээр өндөр байна. Хэрэв антенны ашиг 3 дБу байвал нийт ашиг нь 5.2 дБ болно.
3 дБ цацрагийн өргөн
Антенны энэ цацрагийн өргөнийг (эсвэл хагас чадлын цацрагийн өргөн) ихэвчлэн үндсэн хавтгай тус бүрд зааж өгдөг. Хавтгай тус бүрийн 3 дБ цацрагийн өргөнийг хамгийн их ашигаас 3 дБ-ээр бууруулсан гол дэлбэнгийн цэгүүдийн хоорондох өнцөг гэж тодорхойлдог. Цацрагийн өргөн 3 дБ - туйлын бүс дэх хоёр цэнхэр шугамын хоорондох өнцөг. Энэ жишээнд энэ хавтгай дахь 3 дБ цацрагийн өргөн нь ойролцоогоор 37 градус байна. Өргөн цацрагийн өргөнтэй антеннуудын ашиг бага байдаг бол нарийхан антеннуудын ашиг өндөр байдаг.
Тиймээс эрчим хүчнийхээ ихэнх хэсгийг нарийн цацраг руу, ядаж нэг хавтгайд чиглүүлдэг антен илүү өндөр ашиг олох болно. Урд-арын харьцаа (F/B) нь чиглэлтэй антенны арын цацрагийн түвшинг тодорхойлоход ашигладаг гавьяаны хэмжүүр болгон ашигладаг. Үндсэндээ урд болон хойд талын харьцаа нь урагш чиглэсэн оргилын өсөлтийг оргилын ард 180 градусын өсөлттэй харьцуулсан харьцаа юм. Мэдээжийн хэрэг, DB масштаб дээр урд болон хойд талын харьцаа нь зөвхөн урагшлах оргилын өсөлт ба оргил цэгээс 180 градусын ард гарах өсөлтийн хоорондох зөрүү юм.
Антенны ангилал
Харилцаа холбоо, радар, хэмжилт, цахилгаан соронзон импульсийн симуляци (EMP), цахилгаан соронзон нийцтэй байдал (EMC) гэх мэт төрөл бүрийн хэрэглээнд зориулагдсан олон төрлийн антен байдаг. Тэдгээрийн зарим нь нарийн давтамжийн зурваст ажиллах зориулалттай. бусадтүр зуурын импульс гаргах/хүлээн авах зориулалттай. Дамжуулах антенны үзүүлэлтүүд:
- Антенны физик бүтэц.
- Давтамжийн зурвас.
- Програмын горим.
Физик бүтцээс хамааран дараах төрлийн антеннууд байна:
- утас;
- диафрагм;
- эргэдэг;
- антенны линз;
- бичил туузан антен;
- том антен.
Ашиглалтын давтамжаас хамааран дараах төрлийн дамжуулагч антенууд байна:
- Маш бага давтамж (VLF).
- Бага давтамж (LF).
- Дунд давтамж (MF).
- Өндөр давтамж (HF).
- Маш өндөр давтамж (VHF).
- Хэт өндөр давтамж (UHF).
- Супер өндөр давтамж (SHF).
- Богино долгионы долгион.
- Радио долгион.
Дараах нь хэрэглээний горимын дагуу дамжуулах болон хүлээн авах антенууд юм:
- Цэгээс цэг рүү холболт.
- Өргөн нэвтрүүлгийн програмууд.
- Радарын холбоо.
- Хиймэл дагуулын холбоо.
Дизайн онцлогууд
Дамжуулах антеннууд нь сансар огторгуйд тархдаг радио давтамжийн цацрагийг үүсгэдэг. Хүлээн авах антенууд нь урвуу процессыг гүйцэтгэдэг: тэд радио давтамжийн цацрагийг хүлээн авч, дуу чимээ, телевизийн дамжуулагч антенн дахь дүрс, гар утас зэрэг хүссэн дохио болгон хувиргадаг.
Хамгийн энгийн төрлийн антен нь хоёр металл бариулаас бүрдэх ба диполь гэж нэрлэгддэг. Хамгийн түгээмэл төрлүүдийн нэг ньгазрын хавтгайд үйлчилдэг том төмөр хавтан дээр босоо байрлуулсан саваагаас бүрдэх монополь антенн. Тээврийн хэрэгсэлд суурилуулах нь ихэвчлэн монополь бөгөөд тээврийн хэрэгслийн төмөр дээвэр нь газардуулгын үүрэг гүйцэтгэдэг. Дамжуулах антенны загвар, түүний хэлбэр, хэмжээ нь ажлын давтамж болон бусад цацрагийн шинж чанарыг тодорхойлдог.
Антенны чухал шинж чанаруудын нэг нь чиглүүлэх чадвар юм. Хоёр суурин дамжуулагчийн хоорондох холбоо, эсвэл радиолокаторын хэрэглээний нэгэн адил хоёр тогтмол зорилтот объектын хоорондох холбоонд дамжуулах энергийг хүлээн авагч руу шууд дамжуулахын тулд антен шаардлагатай байдаг. Эсрэгээр, дамжуулагч эсвэл хүлээн авагч нь үүрэн холбооны нэгэн адил хөдөлгөөнгүй биш бол чиглэлгүй систем шаардлагатай. Ийм тохиолдолд хэвтээ хавтгайн бүх чиглэлд бүх давтамжийг жигд хүлээн авах бүх чиглэлтэй антен шаардлагатай бөгөөд босоо хавтгайд цацраг нь HF дамжуулагч антенн шиг жигд бус, маш бага байдаг.
Эх сурвалжийг дамжуулах, хүлээн авах
Дамжуулагч нь RF-ийн цацрагийн гол эх үүсвэр юм. Энэ төрөл нь эрч хүч нь цаг хугацааны явцад хэлбэлзэж, түүнийг орон зайд тархдаг радио давтамжийн цацраг болгон хувиргадаг дамжуулагчаас бүрдэнэ. Хүлээн авах антен - радио давтамж (RF) хүлээн авах төхөөрөмж. Энэ нь дамжуулагчийн урвуу дамжуулалтыг гүйцэтгэж, RF-ийн цацрагийг хүлээн авч, антенны хэлхээнд цахилгаан гүйдэл болгон хувиргадаг.
Телевиз, радио өргөн нэвтрүүлгийн станцууд агаараар дамждаг тодорхой төрлийн дохиог дамжуулахын тулд дамжуулагч антен ашигладаг. Эдгээр дохиог хүлээн авагч антенаар илрүүлж, дохио болгон хувиргаж, зурагт, радио, гар утас зэрэг тохирох төхөөрөмжөөр хүлээн авдаг.
Радио болон телевизийн хүлээн авагч антеннууд нь зөвхөн радио давтамжийн цацрагийг хүлээн авах зориулалттай бөгөөд радио давтамжийн цацраг үүсгэдэггүй. Суурь станц, давталт, гар утас зэрэг үүрэн холбооны төхөөрөмжүүд нь холбооны сүлжээний технологийн дагуу радио давтамжийн энерги ялгаруулдаг, үүрэн сүлжээнд үйлчилдэг тусгай дамжуулах, хүлээн авах антентай.
Аналог ба дижитал антенны ялгаа:
- Аналог антен нь хувьсах ашигтай бөгөөд DVB-T-д зориулсан 50 км-ийн зайд ажилладаг. Хэрэглэгч дохионы эх үүсвэрээс хол байх тусам дохио муу болно.
- Дижитал ТВ хүлээн авахын тулд - хэрэглэгч сайн зураг эсвэл огт дүрсийг хүлээн авдаг. Хэрэв дохионы эх үүсвэрээс хол байгаа бол ямар ч зураг хүлээн авахгүй.
- Дамжуулах дижитал антен нь дуу чимээг багасгаж, зургийн чанарыг сайжруулах шүүлтүүртэй.
- Аналог дохиог ТВ рүү шууд илгээдэг бол дижитал дохиог эхлээд тайлах шаардлагатай. Энэ нь нэмэлт сувгууд, EPG, төлбөртэй ТВ,интерактив тоглоом гэх мэт.
Дипол дамжуулагч
Диполийн антеннууд нь хамгийн түгээмэл бүх чиглэлтэй төрөл бөгөөд радио давтамжийн (RF) энергийг 360 градусаар хэвтээ байдлаар түгээдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ашигласан давтамжийн хагас буюу дөрөвний нэг долгионы урттай цуурайтахаар бүтээгдсэн. Энэ нь хоёр урттай утас шиг энгийн эсвэл бүрээстэй байж болно.
Диполыг олон корпорацийн сүлжээ, жижиг оффис, гэрийн хэрэглээнд (SOHO) ашигладаг. Энэ нь хамгийн их хүчийг дамжуулахын тулд дамжуулагчтай тааруулах ердийн эсэргүүцэлтэй байдаг. Хэрэв антен болон дамжуулагч таарахгүй бол дамжуулах шугам дээр тусгал үүсэх бөгөөд энэ нь дохиог муутгаж, бүр дамжуулагчийг гэмтээх болно.
Чи чиглүүлсэн фокус
Чиглэл бүхий антеннууд нь цацрагийн хүчийг нарийн цацрагт төвлөрүүлж, энэ үйл явцад мэдэгдэхүйц ашиг өгдөг. Түүний шинж чанарууд нь харилцан адилгүй байдаг. Дамжуулагч антенны эсэргүүцэл ба олз зэрэг шинж чанарууд нь хүлээн авагч антенд мөн хамаарна. Ийм учраас ижил антенныг дохио хүлээн авах, илгээхэд ашиглаж болно. Өндөр чиглэлтэй параболик антенны олз нь сул дохиог нэмэгдүүлэхэд үйлчилдэг. Энэ нь тэдгээрийг ихэвчлэн алсын зайн харилцаанд ашигладаг шалтгаануудын нэг юм.
Түгээмэл хэрэглэгддэг чиглэлтэй антен бол Yagi хэмээх Яги-Уда массив юм. Үүнийг 1926 онд Шинтаро Уда болон түүний хамтран зүтгэгч Хидецугу Яги нар зохион бүтээжээ. Яги антенн нь хэд хэдэн элементийг ашигладагчиглэсэн массив үүсгэх. Нэг хөтлөгч элемент, ихэвчлэн диполь нь RF-ийн энергийг тараадаг бөгөөд хөтлөх элементийн шууд өмнөх болон ард байгаа элементүүд нь RF-ийн энергийг фазын дотор болон гадуур дахин цацруулж, дохиог өсгөж, удаашруулдаг.
Эдгээр элементүүдийг шимэгч элементүүд гэж нэрлэдэг. Боолын ард байгаа элементийг тусгал гэж нэрлэдэг ба боолын өмнөх элементүүдийг захирлууд гэж нэрлэдэг. Яги антеннуудын цацрагийн өргөн нь 30-аас 80 градусын хооронд хэлбэлздэг бөгөөд 10 дБ-ээс их идэвхгүй ашиг өгөх боломжтой.
Параболик антенн нь чиглэлтэй антенны хамгийн танил төрөл юм. Парабол нь тэгш хэмтэй муруй бөгөөд параболик тусгал нь 360 градусын эргэлтийн үед муруйг дүрсэлсэн гадаргуу юм - таваг. Параболик антеннуудыг барилга байгууламж эсвэл томоохон газарзүйн бүсүүдийн хооронд хол зайд холбоход ашигладаг.
Хагас чиглэлтэй секцийн радиаторууд
Нөхөөс антенн нь газар дээр суурилуулсан хавтгай төмөр туузыг ашигладаг хагас чиглэлтэй радиатор юм. Антенны арын хэсгийн цацраг нь газрын хавтгайд үр дүнтэйгээр таслагдаж, урагшлах чиглэлийг нэмэгдүүлдэг. Энэ төрлийн антенныг мөн бичил туузан антен гэж нэрлэдэг. Энэ нь ихэвчлэн тэгш өнцөгт хэлбэртэй, хуванцар хайрцагт бэхлэгдсэн байдаг. Энэ төрлийн антеныг стандарт ПХБ-ийн аргаар үйлдвэрлэж болно.
Нөхөөс антенн нь 30-аас 180 градусын цацрагийн өргөнтэй байж болно.ердийн ашиг нь 9 дБ байна. Хэсэгчилсэн антенууд нь хагас чиглэлтэй антеннуудын өөр нэг төрөл юм. Салбарын антеннууд нь салбарын цацрагийн хэв маягийг хангадаг бөгөөд ихэвчлэн массив хэлбэрээр суурилагдсан байдаг. Салбарын антенны цацрагийн өргөн нь 60-аас 180 градусын хооронд хэлбэлздэг бөгөөд 120 градус нь ердийн байдаг. Хуваагдсан массивын хувьд антеннуудыг бие биедээ ойрхон суурилуулсан бөгөөд 360 градусын бүрэн хамрах хүрээг хангана.
Яги-Уда антен хийх
Сүүлийн хэдэн арван жилийн хугацаанд Яги-Уда антенн бараг бүх гэрт харагдах болсон.
Антенны чиглэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон захирлууд байгаа нь харагдаж байна. Тэжээгч нь атираат дипол юм. Тусгал нь бүтцийн төгсгөлд байрладаг урт элемент юм. Дараах үзүүлэлтүүдийг энэ антенд хэрэглэх ёстой.
| Элемент | Үзүүлэлт |
| Хяналттай элементийн урт | 0.458λ-аас 0.5λ |
| Тус тусгагчийн урт | 0, 55λ - 0.58λ |
| Захирал үргэлжлэх хугацаа 1 | 0.45λ |
| Найруулагчийн урт 2 | 0.40λ |
| Захирал үргэлжлэх хугацаа 3 | 0.35λ |
| Захирал хоорондын завсар | 0.2λ |
| Дипол хоорондын зайны тусгал | 0.35λ |
| Дипол ба захирлын хоорондох зай | 0.125λ |
Яги-Уда антенны давуу талуудыг доор харуулав:
- Өндөр олз.
- Өндөр фокус.
- Ажиллах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар.
- Эрчим хүч бага зарцуулагдана.
- Илүү өргөн давтамжийн хамрах хүрээ.
Яги-Уда антеннуудын сул талууд нь дараах байдалтай байна:
- Дуу чимээ ихтэй.
- Агаар мандлын нөлөөнд өртөмтгий.
Хэрэв дээрх үзүүлэлтүүдийг дагаж мөрдвөл Яги-Уда антенныг зохион бүтээх боломжтой. Антенны чиглэлийн загвар нь зурагт үзүүлсэн шиг маш үр дүнтэй байдаг. Антенд захирлууд нэмснээр жижиг дэлбэн дарагдаж, үндсэн цохилтын чиглэл нэмэгддэг.
