Антенна представляет собой металлическое устройство, используемое для передачи и приема радио-электромагнитных сигналов, где эти сигналы представляют некоторую информацию. Радиоприемники в основном предназначены для беспроводной связи для передачи как микроволновых, так и радиосигналов. Как правило, антенны бывают разных размеров и форм. Есть много причин для использования антенн, но главная причина заключается в том, чтобы обеспечить простой способ передачи сигналов или данных. Они разные типы антенн доступно как Yagi Uda , Диафрагма, рефлектор, проволочная антенна и многое другое. В этой статье рассматривается один из типов антенн, таких как проволочная антенна – работа с приложениями.
Определение проводной антенны
Проводная антенна — это разновидность радиоантенны, состоящая из длинного провода, подвешенного над землей. Провод в антенне улавливает сигналы и излучает их дальше. В этой антенне длина проволочной антенны не зависит от ее длины волны. Провод просто подключается к передатчику или приемнику через тюнер антенны для передачи или приема сигналов. Эти антенны хорошо известны благодаря простоте установки и портативности. Схема проволочной антенны показана ниже.
Конструкция проволочной антенны
Конструкция антенн с длинными проводами проста, поскольку длина этой проводной антенны кратна λ/2. Как правило, антенны с длиной λ/2 или λ/4 известны как полуволновая дипольная антенна . Но антенна, длина которой превышает λ/2, называется антенна с длинным проводом . Таким образом, длина антенны с длинным проводом считается кратной половине длины волны. Итак, длина антенны с длинным проводом определяется как (L = n λ/2).
Эти провода располагаются вертикально или горизонтально, но направление иногда неаккуратно относительно земли. Внешнее возбуждение этой антенны обеспечивается по всем фидерным линиям, где фидерная линия просто расположена на конце, в центре или в любом месте посередине длины провода.
Здесь поляризация проволочной антенны показана направлением антенны относительно земли. Положение точки подачи представляет собой направление лепестка. В этой простой конструкции проволочной антенны простой проводящий провод соединен встык между передающей и приемной станциями. Таким образом, прямое длинное проводное соединение между двумя концами позволит принимать сигнал от передающей станции и излучать сигнал, чтобы его можно было получить на другом конце.
Как работает проводная антенна?
Антенна с длинным проводом представляет собой комбинацию нескольких полуволновых диполей; Таким образом, принцип ее действия такой же, как и у полуволновой дипольной антенны. Таким образом, длина этих антенн больше по сравнению с половиной длины волны. Таким образом, когда длинная проводящая проволока просто возбуждается входным напряжением, впоследствии носители заряда будут дрейфовать на основе половины приложенного сигнала. Если применяется первая половина сигнала, то носители заряда будут испытывать силу притяжения, тогда как если используется отрицательный полупериод, то носители заряда будут испытывать отталкивание. Таким образом, кумулятивное действие этих носителей заряда в проводнике создает нестабильное электрическое поле. Таким образом, сигнал излучается на другом конце через длинную проволочную антенну.
Антенна с длинным проводом больше по сравнению с половиной длины волны. При увеличении длины антенны из длинного провода улучшается и направленность. Это заметно в случае антенны с длинным проводом, т.е. для самой низкой частоты работы, как правило, длина считается половиной длины волны, и в конце обеспечивается внешнее питание.
Типы проводных антенн
Эти антенны подразделяются на разные типы, и каждый тип обсуждается ниже.
Короткая дипольная антенна
Простая форма проволочной антенны представляет собой короткую дипольную антенну. Это разомкнутая цепь, в которой сигнал или данные подаются в центр. В этой антенне термин «короткий» относится не к размеру антенны, а в основном к относительной длине волны. Эта антенна имеет два конца, один из которых разомкнут, а другой конец питается от источника переменного тока. Частотный диапазон этой антенны составляет от 3 кГц до 30 МГц, поэтому она используется в основном в низкочастотных приемниках.
Дипольная антенна
Дипольная антенна является одной из наиболее значимых форм радиочастотной антенны, которая включает в себя электропроводящий провод или стержень, длина которого составляет половину длины максимально предпочтительной длины волны. Провод или стержень разделен в центре через изолятор, где каждый конец в центре просто подключен к линии питания через балун, обычно к коаксиальному кабелю.
Эти антенны широко используются в различных радиокоммуникациях. Эта антенна очень проста в конструкции и работает в высокочастотном, очень высокочастотном и сверхвысокочастотном диапазонах радиочастотного спектра. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о Дипольная антенна .
Рамочная антенна
Рамочная антенна — это один из видов проволочных антенн, который более эффективно принимает радиосигналы по сравнению с другими антеннами. Они считаются более эффективными антеннами, чем другие антенны, поскольку потребляют меньше электроэнергии и работают в широком диапазоне частот (от 300 МГц до 3 ГГц). Производительность этой антенны в основном зависит от различных факторов, таких как конструкция, размещение и т. д.
В рамочных антеннах изгиб проводов может иметь различную форму, например круглую, треугольную, прямоугольную и эллиптическую. Эти антенны очень просты, универсальны и недороги, поэтому используются в широком спектре приложений, используемых в устройствах RFID для определения положения передатчика, используемых в качестве УВЧ-передатчиков, используемых для приема ВЧ-волн в радиоприемниках и т. д.
Полуволновая дипольная антенна
Тип дипольной антенны, в которой длина диполя составляет половину его длины волны на рабочей частоте, называется полуволновой дипольной антенной. Это очень известная дипольная антенна, которую также иногда называют антенной Герца.
Эта антенна имеет простую резонансную структуру для приложений передачи и приема. Это основные элементы всех форм антенн, потому что эти антенны помогают проектировать различные сложные антенны. Диапазон рабочих частот этой антенны составляет от 3 кГц до 300 ГГц.
Полуволновые дипольные антенны в основном используются в радио- и телеприемниках. Когда эти антенны используются с антеннами другого типа, они показывают выдающиеся характеристики.
Сложенная дипольная антенна
Складчатая дипольная антенна — это один тип антенны, который включает в себя два проводника. Эти проводники просто соединены с двух сторон и сложены в цилиндрическую замкнутую форму. Длина диполя составляет половину длины волны. таким образом, она известна как полуволновая дипольная антенна. Частотный диапазон этой изогнутой дипольной антенны составляет от 3 кГц до 300 ГГц, и она наиболее часто используется телевизионными приемниками.
Монопольная антенна
Несимметричная антенна представляет собой антенну радиопередачи, которая включает в себя один проводник, который обычно питается от основания антенны через источник напряжения. Эта антенна представляет собой очень простую однопроводную антенну, которая обычно устанавливается вертикально и обычно используется как для передачи, так и для приема сигналов. Таким образом, они используются для вещания или связи. Несимметричные антенны работают в нижних диапазонах RFID (от 2,2 до 2,6 ГГц), средних диапазонах RFID (от 5,3 до 6,8 ГГц) и верхних диапазонах RFID (от 8,7 до 9,5 ГГц).
Спиральная антенна
Спиральная антенна - это один из видов проволочных антенн, который также известен как спиральная антенна, потому что форма этой антенны представляет собой спираль. Диапазон частот этой антенны составляет приблизительно 30 МГц – 3 ГГц. Итак, эта спиральная антенна работает в диапазоне УКВ и УВЧ.
Спиральная антенна используется для передачи и приема УКВ-сигналов, используется для связи со спутниками и космическими зондами, а также для радиоастрономии, она устанавливает связь между Луной и Землей. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о Спиральная антенна .
Широкополосные диполи
Широкополосная дипольная антенна — это один из типов проволочных антенн, который просто обеспечивает выдающиеся характеристики в основном для цепей короткого и среднего радиуса действия. Для схем ближней связи на более низких частотах диаграмма направленности этой антенны имеет большой угол взлета. Точно так же для цепей связи средней дальности на более высоких частотах диаграмма направленности этой антенны имеет меньшие углы взлета.
Клеверная антенна
Антенна в виде клеверного листа представляет собой один из видов проволочных антенн с круговой поляризацией, а диаграмма направленности этой антенны такая же, как у дипольной антенны. Эта антенна в основном включает минимум 3 или 4 рамки, которые соединены параллельно, а также скручены определенным образом для получения круговой поляризации.
Усиление проволочной антенны
Усиление антенны это способность антенны излучать меньше или больше в любом направлении по сравнению с теоретической антенной. Это усиление просто указывает, насколько сильно антенна может передавать или принимать сигнал в определенном направлении. Коэффициент усиления проволочной антенны равен;
Для короткого диполя это 1,5 (1,76 дБи), а для
Полуволновой диполь, он повышается до 1,64 (2,15 дБи). Нажмите здесь, чтобы узнать больше о Усиление антенны.
Преимущества и недостатки
преимущества проволочных антенн включая следующее.
- Конструкция этой антенны проста.
- Эти антенны обеспечивают удовлетворительное усиление и направленность.
- Эти антенны имеют острую диаграмму направленности.
- Это не дорого.
- При малых вертикальных углах он просто фокусируется на излучении
- Они излучают в любом диапазоне частот, для которого их общая длина не ниже λ/2.
недостатки проволочных антенн включая следующее.
- На низких частотах дипольная антенна имеет большие размеры.
- Рамочные антенны имеют плохой коэффициент усиления, их трудно настроить, и они чрезвычайно узкополосны.
- Размер спиральных антенн громоздкий, и они очень легко расстраиваются из-за близлежащих объектов.
- Проволочные антенны нуждаются в соответствующей системе согласования, чтобы получить лучшие результаты.
- Эти антенны нуждаются в системе согласования или тюнере.
Приложения
применение проволочных антенн включая следующее.
- Проволочные антенны широко используются в качестве приемных антенн на коротких, средних и длинных волнах.
- Эти антенны используются в двухточечной дальней связи из-за их простой конструкции.
- Эти антенны используются в кораблях, космических кораблях, зданиях, автомобилях, спутниках, ракетах, микроволновой связи и приложениях с очень высоким коэффициентом усиления.
Таким образом, это обзор провода антенки - рабочие с приложениями. Примеры проволочных антенн: дипольная антенна, спиральная антенна, несимметричная антенна и рамочная антенна. Вот вопрос к вам, какова функция антенны?
