1. Aféierung an Antennen
Eng Antenne ass eng Iwwergangsstruktur tëscht fräiem Raum an enger Iwwerdroungslinn, wéi an der Figur 1. D'Transmissiounslinn kann a Form vun enger Koaxiallinn oder engem Huelrohr (Wellenleitung) sinn, déi benotzt gëtt fir elektromagnéitesch Energie vun enger Quell ze vermëttelen. op eng Antenne, oder vun enger Antenne op en Empfänger. Déi fréier ass eng Senderantenne, an déi lescht ass eng Empfangsantenne.
Figur 1 Elektromagnetesch Energie Transmissioun Wee (Quell-Transmissioun Linn-Antenne-gratis Plaz)
D'Iwwerdroung vum Antennesystem am Iwwerdroungsmodus vun der Figur 1 gëtt duerch den Thevenin-Äquivalent vertruede wéi an der Figur 2, wou d'Quell duerch en ideale Signalgenerator vertruede gëtt, d'Transmissiounslinn gëtt duerch eng Linn mat charakteristescher Impedanz Zc representéiert, an d'Antenne gëtt duerch eng Laascht ZA vertruede [ZA = (RL + Rr) + jXA]. D'Laaschtresistenz RL representéiert d'Leedung an dielektresch Verloschter verbonne mat der Antennestruktur, während Rr d'Stralungsresistenz vun der Antenne duerstellt, an d'Reaktanz XA gëtt benotzt fir den imaginären Deel vun der Impedanz mat der Antennestralung ze representéieren. Ënner ideal Bedéngungen soll all d'Energie generéiert vun der Signalquell un d'Stralungsresistenz Rr transferéiert ginn, déi benotzt gëtt fir d'Stralungsfäegkeet vun der Antenne ze representéieren. Wéi och ëmmer, a praktesch Uwendungen ginn et Dirigent-dielektresch Verloschter wéinst de Charakteristike vun der Iwwerdroungslinn an der Antenne, souwéi Verloschter verursaacht duerch Reflexioun (Mëssmatch) tëscht der Iwwerdroungslinn an der Antenne. Bedenkt déi intern Impedanz vun der Quell an ignoréiert d'Transmissiounslinn a Reflexiouns (Mëssmatch) Verloschter, gëtt déi maximal Kraaft un d'Antenne ënner Konjugatmatching geliwwert.
Figur 2
Wéinst dem Mëssmatch tëscht der Iwwerdroungslinn an der Antenne gëtt déi reflektéiert Welle vum Interface mat der Tëschefallwelle vun der Quell op d'Antenne iwwerlagert fir eng stänneg Welle ze bilden, déi Energiekonzentratioun a Lagerung duerstellt an en typesche Resonanzapparat ass. Eng typesch stoewelle Muster gëtt duerch d'gestippelte Linn an der Figur gewisen 2. Wann d'Antennesystem net richteg entworf ass, kann d'Transmissiounslinn als Energielagerelement zu engem groussen Deel handelen, anstatt als Welleguide an Energietransmissionsapparat.
D'Verloschter verursaacht duerch d'Transmissiounslinn, d'Antenne an d'Steewellen sinn onerwënscht. Linn Verloschter kann duerch auswielen niddereg-Verloscht Transmissioun Linnen miniméiert ginn, iwwerdeems Antenne Verloschter reduzéiert ginn duerch d'Reduktioun vun der Verloscht Resistenz representéiert vun RL an Figur 2. Standing Wellen kann reduzéiert ginn an Energie Stockage an der Linn kann duerch Match der impedance vun der Linn miniméiert ginn. d'Antenne (Laascht) mat der charakteristescher Impedanz vun der Linn.
A drahtlose Systemer, zousätzlech fir Energie ze kréien oder ze vermëttelen, sinn Antennen normalerweis erfuerderlech fir d'strahlend Energie a bestëmmte Richtungen ze verbesseren an d'strahlend Energie an aner Richtungen z'ënnerdrécken. Dofir, zousätzlech zu Detektiounsgeräter, mussen Antennen och als Direktiounsgeräter benotzt ginn. Antennen kënnen a verschiddene Forme sinn fir spezifesch Bedierfnesser ze treffen. Et kann en Drot sinn, eng Ouverture, e Patch, eng Elementversammlung (Array), e Reflektor, eng Lens, asw.
An drahtlose Kommunikatiounssystemer sinn Antennen ee vun de kriteschste Komponenten. Gutt Antennen Design kann System Ufuerderunge reduzéieren an allgemeng System Leeschtung verbesseren. E klassescht Beispill ass d'Televisioun, wou d'Emissiounsempfang verbessert ka ginn andeems se héich performant Antennen benotzen. Antennen si fir Kommunikatiounssystemer wat Ae fir Mënschen sinn.
2. Antenne Klassifikatioun
1. Drot Antenne
Drotantennen sinn eng vun den heefegsten Aarte vun Antennen, well se bal iwwerall fonnt ginn - Autoen, Gebaier, Schëffer, Fligeren, Raumschëffer, asw Et gi verschidde Forme vun Drotantennen, wéi z. wéi an der Figur gewisen 3. Loopantennen mussen net nëmmen kreesfërmeg sinn. Si kënne rechteckeg, quadratesch, oval oder all aner Form sinn. Déi kreesfërmeg Antenne ass am meeschte verbreet wéinst senger einfacher Struktur.
Figur 3
2. Apertur Antennen
Aperturantennen spillen eng méi grouss Roll wéinst der ëmmer méi grousser Nofro fir méi komplex Formen vun Antennen an der Notzung vu méi héije Frequenzen. E puer Forme vun Aperturantennen (pyramidal, konesch a rechteckeg Hornantennen) sinn an der Figur 4. Dës Antenneart ass ganz nëtzlech fir Fligeren a Raumschëff Uwendungen, well se ganz bequem op der äusserer Schuel vum Fliger oder Raumschëff montéiert kënne ginn. Zousätzlech kënne se mat enger Schicht vun dielektrescht Material bedeckt ginn, fir se vu schaarfen Ëmfeld ze schützen.
Figur 4
3. Microstrip Antenne
Microstrip Antennen gouf ganz populär an den 1970er, haaptsächlech fir Satellit Uwendungen. D'Antenne besteet aus engem dielektresche Substrat an engem Metallfleck. D'Metal Patch kann vill verschidde Formen hunn, an der véiereckege Patch Antenne gewisen an Figur 5 ass am meeschte gemeinsam. Microstrip Antennen hunn en nidderegen Profil, si gëeegent fir planar an net-planar Flächen, sinn einfach a preiswert fir ze fabrizéieren, hunn héich Robustheet wann se op steiwe Flächen montéiert sinn, a si kompatibel mat MMIC Designs. Si kënnen op der Uewerfläch vu Fligeren, Raumschëffer, Satelliten, Rakéiten, Autoen a souguer mobilen Apparater montéiert ginn a kënne konform entworf ginn.
Figur 5
4. Array Antenne
D'Stralungseigenschaften, déi vu villen Uwendungen erfuerderlech sinn, kënnen net vun engem eenzegen Antenneelement erreecht ginn. Antennearrays kënnen d'Stralung vun den Elementer synthetiséieren fir maximal Stralung an eng oder méi spezifesch Richtungen ze produzéieren, en typescht Beispill gëtt an der Figur 6 gewisen.
Figur 6
5. Reflektor Antenne
Den Erfolleg vun der Weltraumfuerschung huet och zur rapider Entwécklung vun der Antennetheorie gefouert. Wéinst der Bedierfnes fir ultra-laang-Distanz-Kommunikatioun, mussen extrem héichgewinnt Antennen benotzt ginn fir Signaler Millioune Kilometer ewech ze vermëttelen an z'empfänken. An dëser Applikatioun ass eng gemeinsam Antenneform déi parabolesch Antenne gewisen an der Figur 7. Dës Zort Antenne huet en Duerchmiesser vun 305 Meter oder méi, an esou eng grouss Gréisst ass noutwendeg fir den héije Gewënn z'erreechen, deen néideg ass fir Signaler ze vermëttelen oder z'empfänken Millioune vu Meilen ewech. Eng aner Form vu Reflektor ass en Eckreflektor, wéi an der Figur 7 (c) gewisen.
Figur 7
6. Lens Antennen
Lënse ginn haaptsächlech benotzt fir Tëschefall verspreet Energie ze kolliméieren fir ze verhënneren datt se sech an ongewollte Stralungsrichtungen verbreet. Andeems se d'Geometrie vun der Lens entspriechend änneren an dat richtegt Material auswielen, kënne se verschidde Forme vun divergenter Energie a Fligerwellen ëmsetzen. Si kënnen an de meeschte Applikatioune wéi parabolesch Reflektorantennen benotzt ginn, besonnesch bei méi héije Frequenzen, an hir Gréisst a Gewiicht gi ganz grouss bei méi nidderegen Frequenzen. Lensantenne ginn no hire Baumaterial oder geometreschen Formen klasséiert, e puer vun deenen sinn an der Figur 8 gewisen.
Figur 8
Fir méi iwwer Antennen ze léieren, besicht w.e.g.:
Post Zäit: Jul-19-2024
