Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.3: Компоненти та визначення антен

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    29490

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Антени, використовувані для радіочастотного зв'язку, виготовляються з провідних дротяних елементів. Ці елементи можуть бути класифіковані як приводні або паразитарні [50]. Всі антени мають хоча б один ведений елемент. У передавальній антені харчування подається на ведений елемент. Струм, що протікає через антену, індукує електромагнітне поле навколо антени. У приймальній антені ведений елемент з'єднаний з приймальною схемою. Деякі антени також мають паразитарні елементи. Ці елементи впливають на діаграму випромінювання антени, але вони не підключені до електромережі або приймальної схеми [50]. Електричне поле всередині ідеального провідника дорівнює нулю, тому розміщення хорошого провідника біля антени впливає на діаграму випромінювання антени. Паразитарні елементи можуть бути включені в антену, щоб фокусувати електромагнітне поле в певному напрямку, змінити пропускну здатність антени або з інших причин. Антени часто монтуються на металевий стрижень для механічної опори, і цей стрижень називають стрілою.

    Антени можуть використовуватися окремо або як частина масиву. Масиви також можуть бути керованими або паразитичними. У веденому масиві всі елементи підключаються до ланцюга живлення або прийому [50]. У паразитарному масиві один або кілька елементів є паразитичними і не з'єднаними [50]. Масиви також класифікуються виходячи з напрямку випромінювання в порівнянні з віссю масиву. У широкому масиві випромінювання переважно перпендикулярно осі масиву, тоді як в кінцевому вогневому масиві випромінювання переважно вздовж напрямку осі масиву [50].

    Лінія передачі - це пара провідників, яка використовується для передачі сигналу і яка дуже довга порівняно з довжиною хвилі сигналу, що надсилається. Інженери зв'язку та інженери енергетичних систем обидва використовують термін лінія електропередачі, але вони роблять різні припущення. Інженер зв'язку - це довга пара провідників, по якій посилається сигнал. Для інженера енергетичних систем це кабель, який є частиною електромережі. У цьому тексті буде використано визначення комунікацій. Провідниками ЛЕП можуть бути пара паралельних проводів, вони можуть бути хвилеводом, утвореним парою паралельних пластин, вони можуть бути коаксіальним кабелем, а можуть мати іншу геометрію. Коаксіальний кабель утворений дротом і циліндричною трубкою, розділеними ізолятором, обидва з однаковою віссю, тому вони коаксіальні. Наприклад, коаксіальний кабель, що з'єднує передавач, що працює з частотою\(f = 88 \text{ MHz}\) на першому поверсі будівлі та антену на верхній частині десятого поверху будівлі, є лінією електропередачі, оскільки довжина кабелю довга порівняно з довжиною хвилі\(\lambda = 3.4 m\). Як інший приклад, пара проводів, що з'єднують передавальну схему, що працює\(f = 4 \text{ GHz}\) на одному кінці друкованої плати та антену на іншому кінці 25 см від готелю також є лінією передачі, оскільки довжина проводів довга порівняно з довжиною хвилі\(\lambda = 7.5 cm\).

    Деякі антени мають балун. Балун - це скорочення для врівноваженого/незбалансованого. Застосовується між збалансованими навантаженнями і незбалансованими лініями електропередачі [15, с. 406] [50]. Типова лінія електропередачі, що складається з коаксіального кабелю, будується з внутрішнього провідника і зовнішнього провідника. Ці провідники мають різні радіуси, тому мають різний опір. Лінія електропередачі називається незбалансованою через цю різницю імпедансу. Припустимо, що ця лінія передачі з'єднана з дипольною антеною, утвореною з двох симетричних провідників. Імпеданс двох плечей диполя рівні, тому ми говоримо, що це збалансоване навантаження. Балун може використовуватися в такому типі ситуації, коли збалансована антена підключена до незбалансованої лінії передачі. Правильно вибираючи імпеданс балуна, відображення на інтерфейсі між антеною та лінією електропередачі можуть бути зменшені так, що більше енергії потрапляє до або від антени і менше залишається зберігається в лінії електропередачі.