Antena je metalni uređaj koji se koristi za odašiljanje i primanje radio elektromagnetskih signala, pri čemu ti signali predstavljaju neke informacije. Radio uređaji su uglavnom dizajnirani za bežičnu komunikaciju za emitiranje mikrovalnih i radijskih signala. Općenito, antene su dostupne u različitim veličinama i oblicima. Postoji mnogo razloga za korištenje antena, ali glavni razlog je omogućiti jednostavan način prijenosa signala ili podataka. Postoje različite vrste antena dostupno poput Yagi Uda , Otvor blende, reflektor, žičane antene i još mnogo toga. Ovaj članak govori o jednoj od vrsta antena poput žičanu antenu – rad s aplikacijama.
Definicija žičane antene
Žičana antena je vrsta radio antene koja uključuje dugačku žicu obješenu na tlo. Žica u anteni hvata signale i dalje ih zrači. U ovoj anteni, duljina žičane antene nema veze s njezinom valnom duljinom. Žica se jednostavno spaja na odašiljač ili prijamnik preko tunera antene za prijenos ili prijem signala. Ove su antene dobro poznate zbog svoje jednostavne instalacije i prenosivosti. Dolje je prikazan dijagram žičane antene.
Dizajn žičane antene
Konstrukcija antena s dugim žicama je jednostavna jer je duljina ove žičane antene višekratnik λ/2. Općenito, antene koje imaju duljinu λ/2 ili λ/4 poznate su kao poluvalna dipolna antena . Ali antena koja ima duljinu veću od λ/2 poznata je kao a duga žičana antena . Dakle, duljina antene s dugom žicom smatra se umnoškom polovine valne duljine. Dakle, duljina antene s dugom žicom dana je kao (L = n λ/2).
Te su žice raspoređene okomito ili vodoravno, ali smjer je ponekad neuredan u odnosu na tlo. Vanjska pobuda za ovu antenu dolazi kroz dovodne vodove gdje se dovodni vod jednostavno nalazi na kraju, u sredini ili bilo gdje na sredini duljine žice.
Ovdje je polarizacija žičane antene prikazana smjerom antene u odnosu na tlo. Položaj točke napajanja predstavlja smjer režnja. U ovoj jednostavnoj konstrukciji žičane antene, jednostavna provodna žica spojena je s kraja na kraj između odašiljačkih i prijamnih stanica. Dakle, izravna dugačka žičana veza između dva kraja omogućit će signal iz odašiljačke stanice i zračiti signal tako da se može dobiti na preostalom kraju.
Kako radi žičana antena?
Antena s dugom žicom je kombinacija nekoliko poluvalnih dipola; tako da je njen princip rada isti kao kod poluvalne dipolne antene. Dakle, duljina ovih antena je veća u usporedbi s poluvalnom duljinom. Dakle, kada se duga vodljiva žica jednostavno pobudi ulaznim naponom, nakon toga će se nositelji naboja kretati na temelju polovice primijenjenog signala. Ako se primijeni prva polovica signala, tada će nositelji naboja doživjeti privlačnu silu, dok ako se koristi negativni poluciklus, tada će nositelji naboja doživjeti odbojnost. Dakle, kumulativno djelovanje ovog nositelja naboja u vodiču stvara nestabilno električno polje. Stoga se signal zrači na ovaj način na drugom kraju kroz dugačku žičanu antenu.
Antena s dugom žicom je duža u usporedbi s pola valne duljine. Kad se duljina antene s dugačkom žicom poveća, usmjerenost će također biti bolja. Značajno je u slučaju antene s dugom žicom koja je; za najnižu frekvenciju rada, općenito, duljina se smatra polovinom valne duljine i vanjsko napajanje je osigurano na kraju.
Vrste žičane antene
Ove antene su klasificirane u različite tipove, a svaki tip je objašnjen u nastavku.
Kratka dipolna antena
Jednostavan oblik žičane antene je kratka dipolna antena. Ovo je otvoreni krug gdje se signal ili podaci dovode unutar centra. U ovoj anteni, izraz 'kratka' ne odnosi se na veličinu antene, već u osnovi, to je relativna valna duljina. Ova antena ima dva kraja od kojih je jedan kraj otvorenog strujnog kruga, a preostali kraj se napaja iz izvora izmjenične struje. Frekvencijski raspon ove antene kreće se od 3KHz – 30MHz, pa se koristi uglavnom u niskofrekventnim prijemnicima.
Dipolna antena
Dipolna antena je jedan od najznačajnijih oblika RF antene koja uključuje električki vodljivu žicu inače polugu duljine polovice maksimalne preferirane valne duljine. Žica ili šipka je podijeljena u središtu kroz izolator gdje je svaki kraj u sredini jednostavno spojen na dovodnu liniju kroz balun normalno na koaksijalni kabel.
Ove antene se široko koriste u različitim radio komunikacijama. Ovu je antenu vrlo jednostavno dizajnirati i radi na visokofrekventnim, vrlo visokofrekventnim i ultravisokofrekventnim dijelovima RF spektra. Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o Dipolna antena .
Okvirna antena
Okvirna antena jedna je vrsta žičane antene koja učinkovitije prima radio signale u usporedbi s drugim antenama. One se smatraju učinkovitijim antenama od ostalih antena jer troše manje električne energije i rade sa širokim rasponom frekvencija (300 MHZ do 3 GHz). Učinkovitost ove antene uglavnom ovisi o različitim čimbenicima kao što su dizajn, smještaj itd.
U petljastim antenama, savijanje žica može oblikovati različite oblike kao što su kružni, trokutasti, pravokutni i eliptični. Ove antene su vrlo jednostavne, svestrane i jeftine, pa se koriste u širokom rasponu aplikacija koje se koriste u RFID uređajima za otkrivanje položaja odašiljača, koriste se kao UHF odašiljači, koriste se za primanje HF valova unutar radio prijamnika, itd.
Poluvalna dipolna antena
Tip dipolne antene kod koje je duljina dipola polovica njegove valne duljine na radnoj frekvenciji naziva se poluvalna dipolna antena. Ovo je vrlo poznata dipolna antena koja je ponekad poznata i kao Hertzova antena.
Ova antena ima jednostavnu rezonantnu strukturu za aplikacije prijenosa i prijema. Ovo su osnovni elementi u svim oblicima antena jer te antene pomažu u projektiranju različitih složenih antena. Radni frekvencijski raspon ove antene je između 3 kHz – 300 GHz.
Poluvalne dipolne antene uglavnom se koriste u radio i TV prijemnicima. Kada se ove antene koriste s drugom vrstom antene, tada pokazuju izvanredne performanse.
Preklopljena dipolna antena
Preklopljena dipolna antena je jedna vrsta antene koja uključuje dva vodiča. Ovi su vodiči jednostavno spojeni s dvije strane i presavijeni u obliku cilindričnog zatvorenog oblika. Duljina dipola je polovica valne duljine. stoga je poznata kao poluvalno presavijena dipolna antena. Frekvencijski raspon ove preklopljene dipolne antene kreće se od 3 KHz do 300 GHz i najčešće ju koriste TV prijemnici.
Monopolna antena
Monopolna antena je antena za radio prijenos koja uključuje jedan vodič koji se obično napaja na dnu antene kroz izvor napona. Ova antena je vrlo jednostavna i jednožična antena koja se obično montira okomito i normalno se koristi za odašiljanje i primanje signala. Dakle, oni se koriste za emitiranje ili komunikacijske svrhe. Monopolne antene rade na nižim RFID opsezima (2,2 do 2,6 GHz), srednjim RFID opsezima (5,3 do 6,8 GHz) i višim RFID opsezima (8,7 do 9,5 GHz).
Spiralna antena
Spiralna antena je jedna vrsta žičane antene koja je također poznata kao helix antena jer je oblik ove antene helix. Frekvencijski raspon ove antene je otprilike 30MHz – 3GHz. Dakle, ova spiralna antena radi u rasponu VHF & UHF.
Spiralna antena koristi se za odašiljanje i primanje VHF signala, koristi se za komunikaciju satelita i svemirskih sondi, au radioastronomiji uspostavlja komunikaciju između Mjeseca i Zemlje. Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o Spiralna antena .
Širokopojasni dipoli
Širokopojasna dipolna antena jedna je vrsta žičane antene koja jednostavno pruža izvanredne performanse za uglavnom kratke do srednje krugove. Za sklopove koji se temelje na komunikaciji kratkog dometa na nižim frekvencijama, dijagram zračenja ove antene ima visok uzlazni kut. Slično, za sklopove koji se temelje na komunikaciji srednjeg dometa na višim frekvencijama, dijagram zračenja ove antene ima niže kutove uzlijetanja.
Cloverleaf Antena
Antena u obliku lista djeteline je jedna vrsta žičane antene koja je kružno polarizirana i dijagram zračenja ove antene je isti kao kod dipolne antene. Ova antena uglavnom uključuje najmanje 3 ili 4 okvira koji su povezani paralelno i također upleteni na određeni način kako bi se dobila kružna polarizacija.
Dobitak žičane antene
The Dobitak antene je sposobnost antene da emitira manje ili više u bilo kojem smjeru u usporedbi s teoretskom antenom. Ovaj dobitak jednostavno pokazuje koliko jaka antena može odašiljati ili primati signal u određenom smjeru. Dobitak žičane antene je;
Za kratki dipol je 1,5 (1,76 dBi) & za
Poluvalni dipol, raste do 1,64 (2,15 dBi). Kliknite ovdje da saznate više o pojačanje antene.
Prednosti i nedostatci
The prednosti žičane antene uključuju sljedeće.
- Konstrukcija ove antene je jednostavna
- Ove antene pružaju zadovoljavajuće pojačanje i usmjerenost.
- Ove antene imaju oštar dijagram usmjerenja.
- Ovo nije skupo.
- Pod malim okomitim kutovima, jednostavno se fokusira na zračenje
- Oni zrače na bilo kojem rasponu frekvencija za koji njihova ukupna duljina nije ispod λ/2.
The nedostaci žičane antene uključuju sljedeće.
- Na niskim frekvencijama, dipolna antena pokazuje veliku veličinu.
- Okvirne antene imaju slabo pojačanje, teško ih je ugoditi i izuzetno su uskopojasne.
- Veličina spiralne antene je glomazna i vrlo se lako deštimiraju od strane bliskih objekata.
- Za bolje rezultate žičane antene trebaju odgovarajući sustav usklađivanja.
- Ove antene trebaju odgovarajući sustav ili tuner.
Prijave
The primjene žičanih antena uključuju sljedeće.
- Žičane antene široko se koriste kao prijemne antene na kratkim valovima, srednje valovima i dugim valovima.
- Ove se antene koriste u komunikaciji na velike udaljenosti od točke do točke zbog svoje jednostavne strukture.
- Ove se antene koriste u brodovima, svemirskim letjelicama, zgradama, automobilima, satelitima, projektilima, mikrovalnoj komunikaciji i aplikacijama s vrlo visokim pojačanjem.
Dakle, ovo je pregled žice antene – rade s aplikacijama. Primjeri žičane antene su; dipolna antena, spiralna antena, monopolna antena i petljasta antena. Ovdje je pitanje za vas, koja je funkcija antene?
