Antena yra anteninė arba metalinė konstrukcija, paverčianti elektros srovę į EM (elektromagnetines) bangas. Jie daugiausia naudojami nejonizuojantiems elektromagnetiniams laukams, kuriuos sudaro mikrobangos, radijo bangos, IR spinduliuotė ir matoma šviesa, perduoti ir priimti. Antenos yra įvairių tipų, dydžių ir formų. Mažos antenos naudojamos ant jūsų namų stogo televizoriui žiūrėti, o didelės antenos naudojamos signalams iš palydovai . Panašiai radijo ryšio kilpinė antena yra labai populiarus keitiklis dėl savo unikalių savybių ir universalių pritaikymų. Žinodami pagrindines šios antenos sąvokas ir privalumus, galime žinoti jų reikšmę šiuolaikinėse ryšių sistemose. Taigi, šiame straipsnyje pateikiama trumpa informacija apie kilpinė antena , jų tipai, veikimas ir pritaikymas.
Kas yra kilpinė antena?
Kilpinės antenos apibrėžimas yra; radijo antenos tipas, suformuotas iš vielos arba kilpos ritės, lenkiant į kilpinę formą. Šios antenos kilpa teka radijo dažnio srovę. Antenos kilpa gali skirtis pagal formą, dydį ir orientaciją, o tai turi įtakos antenos veikimui. The kilpinės antenos simbolis parodyta žemiau.
Kilpinės antenos efektyvumą daugiausia lemia jos matmenys ir veikimo dažnis. Mažesni tipai yra jautrūs, ypač elektromagnetinio lauko magnetiniam komponentui, todėl šios antenos yra žinomos kaip magnetinės kilpos antenos. Dėl šios antenos charakteristikos jos bus mažiau pažeidžiamos trikdžiams ir elektriniam triukšmui, todėl ji labai naudinga tokioms programoms kaip radijo mėgėjų ryšys ir trumpųjų bangų radijo priėmimas.
Kilpinės antenos dizainas ir veikimas
Ši antena sukurta su ritė, kuri teka radijo dažnio srovę. Ši kilpa gali būti bet kokios formos, lenkiant laidą į skirtingas formas, taigi kilpinės antenos formos yra; stačiakampio, apskrito, kvadrato, šešiakampio ar trikampio formos, atsižvelgiant į dizainerio patogumą. Srovė visoje antenoje bus fazės ribose, o magnetinis laukas yra statmenas visai kilpai, kuria teka srovė.
Šios antenos paprastai veikia pagal elektromagnetinė indukcija Tai reiškia, kad kai yra radijo dažnių energija, jis sukuria kintamąjį magnetinį lauką, kuris savo ruožtu indukuoja srovę kilpoje ir taip leidžia perduoti (arba) priimti signalus. Srovė kilpoje sukurs elektrinį lauką, kuris skleidžia energiją kaip elektromagnetinė banga, leisdama radijo ryšį. The kilpinės antenos dažnis svyruoja nuo 300 MHz iki 3 GHz. Šios antenos veikimas gali būti pagerintas taikant daugybę priemonių, pavyzdžiui, patobulinus antenos formą ir kilpos konstrukcinę medžiagą.
Kilpinės antenos charakteristikos yra tokios pačios kaip monopolių ir dipolių, nes jie yra pigūs ir labai lengvai sukonstruojami. Šios antenos yra įvairių formų, nors pagrindinės spinduliuotės modelio charakteristikos iš esmės nepriklauso nuo kilpos formos. Panašiai kaip monopolių ir dipolių elektrinis ilgis turi įtakos antenos efektyvumui, kilpos elektrinis dydis lems antenos efektyvumą.
Kilpinių antenų tipai
Yra įvairių tipų kilpinių antenų, pagrįstų skirtingais veiksniais, pvz. kilpos dydis, konfigūracija ir orientacija, kurie aptariami toliau.
Mažos kilpos antenos
Maži arba magnetiniai tipai
turi mažesnį apskritimą, kuris yra < 1/10 darbinio dažnio bangos ilgio. Šie antenų tipai yra labai kompaktiški, todėl naudojami nešiojamose programose ir įrenginiuose su ribota vieta. Šios antenos gali užtikrinti gerą našumą, nepaisant jų mažo dydžio; stiprinimas ir spinduliuotės efektyvumas, ypač kai derinamas per kondensatorių.
Šios antenos dažniausiai naudojamos kaip priėmimo antenos, nors kartais jos retai naudojamos perdavimui, nepaisant sumažėjusio efektyvumo ir mažesnių apskritimų. Geriausias mažesnės kilpinės antenos pavyzdys yra ferito antena arba kilpinė antena, kuri naudojama beveik AM radijo imtuvuose. Šių antenų spinduliuotė yra didžiausia kilpos plokštumos kryptimis, todėl yra statmena didelių kilpų maksimumui.
Didelės kilpos antenos
Šios antenos taip pat žinomos kaip visos bangos kilpos arba savaiminio rezonansinės kilpinės antenos, kai šios antenos turi > 1/10 veikimo dažnio apskritimo. bangos ilgis . Šios antenos yra labai efektyvios, palyginti su kitų tipų antenomis tiek perdavimo, tiek priėmimo požiūriu. Šios antenos turi didesnį stiprinimą, palyginti su mažos kilpos antenomis.
Taigi jie gali būti naudojami įvairiose programose, pavyzdžiui; radijo krypčių nustatymas, radijo astronomija ir tolimojo ryšio. Šios antenos spinduliuotės modelis yra dviejų skilčių spinduliuotės modelis jų angoje, didžiausias abiem kryptimis, o visos bangos rezonansai yra statmeni kilpos plokštumai.
Daugiapakopės kilpos antenos
Šiose antenose yra įvairių vielos (arba) kitos laidžios medžiagos posūkių, kurie padidina veiksmingą kilpos sritį. Šios antenos turi didesnį stiprinimą ir didesnį atsparumą spinduliuotei, palyginti su vieno posūkio kilpomis. Šios antenos naudojamos įvairiose srityse, pavyzdžiui; Radijo krypties radimas, žemo dažnio ryšys ir magnetinio lauko jutimas.
Horizontalios kilpos antenos
Horizontaliai orientuota kilpinė antena vadinama horizontalia kilpine antena. Tokio tipo antenos taip pat vadinamos dangaus bangų antenomis, kurios dažniausiai naudojamos tolimojo ryšio ryšiui, nes jos gali užfiksuoti signalus, kurie atsispindi iš jonosferos.
Vertikalios kilpos antenos
Kilpinė antena, kuri yra nukreipta vertikaliai, vadinama vertikalia kilpine antena. Šios antenos yra labai veiksmingos fiksuojant žemės bangų signalus. Šio tipo antenos dažnai naudojamos krypties nustatymui ir trumpojo nuotolio ryšiui.
Radiacijos modelis
The kilpinės antenos spinduliavimo modelis parodyta žemiau. Šios antenos spinduliavimo modelis yra panašus į trumpą horizontalią dipolio antena . Toliau pateiktame paveikslėlyje labai aiškiai pavaizduoti įvairių kilpų kampų spinduliavimo modeliai. Nulinio laipsnių liestinės linijos rodo vertikalią poliarizaciją, o 90 ° linija rodo horizontalią poliarizaciją.
The kilpinės antenos poliarizacija yra horizontaliai arba vertikaliai poliarizuotas pagal tiekimo padėtį. Horizontali poliarizacija nurodyta horizontaliosios pusės viduryje, o vertikali poliarizacija – vertikalios pusės viduryje, atsižvelgiant į antenos formą. Paprastai maža kilpinė antena yra tiesiškai poliarizuota, taigi, kai ši antena yra ant kilnojamojo imtuvo, kur imtuvo o/p yra tiesiogiai prijungtas prie matuoklio, ji tampa dideliu krypties ieškikliu.
Privalumai ir trūkumai
The kilpinių antenų pranašumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Kilpinės antenos dydis yra kompaktiškas ir lengvai suprojektuotas, todėl jį galima lanksčiai ir pernešti.
- Jie yra nebrangūs ir ne tik išjungiami rankų judesiais.
- Jie gali veikti šalia kitų tipų antenų be jokių trukdžių.
- Šios antenos yra lengvos.
- Jis tinka nešiojamoms programoms, tokioms kaip krypties paieška ir kt.
- Šios antenos yra įvairių veislių, pavyzdžiui; Adcock antena, dobilo lapo antena, Alfordo kilpa, Bellini-Tosi antena ir daugelis kitų.
- Šiose antenose yra ypač mažos kilpos, kurios suteikia daug pagrindinių radijo ryšio pranašumų, nes pasižymi mažu elektrinio lauko triukšmu ir puikiai tinka naudoti vietose, kuriose yra daug trukdžių.
- Šios antenos rodo kryptingo spinduliavimo modelius ir yra labai naudingos tam tikrose situacijose.
- Maža šios antenos kilpa paprastai naudojama kaip magnetinis dipolis.
- Ši antena turi kryptines savybes.
- Šioje antenoje sukeltas EML aplink antenos kilpą turi būti lygiavertis tik dviejų vertikalių paviršių pokyčiui.
- Šios antenos spinduliuotės modelis nepriklauso nuo kilpos formos.
- Srovės yra panašios fazės ir dydžiai visoje antenos kilpoje.
The kilpinės antenos trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Antenos kilpos perdavimo efektyvumas yra labai prastas.
- Ši antena netinka aukštiems dažniams.
- Du šios antenos modelio nuliniai taškai gali sukelti 180 laipsnių dviprasmiškumą.
- Šios antenos turi prastą stiprinimą, sunkiai derinamos ir yra itin siauros juostos.
- Jie sumažino nešiojamumą.
- Kilpinės antenos kaip krypties ieškikliai negali atskirti toli esančio siųstuvo guolio ir jo abipusio guolio
- Antenų su mažomis kilpomis efektyvumas yra prastas, todėl jos naudojamos žemesniais dažniais kaip priėmimo antenos.
- Antenos su mažomis kilpomis pasižymi itin žemomis spinduliuotės varžos reikšmėmis, todėl dėl didelio srovės srauto prarandama galia šilumos pavidalu.
Programos / naudojimo būdai
Kilpinės antenos naudojamos toliau.
- Šios antenos naudojamos belaidžiu ryšiu ryšių sistemos Kaip belaidžiai jutiklių tinklai (WSN), belaidis energijos perdavimas (WPT) sistemos ir RFID sistemos.
- Šios antenos naudojamos įvairiose srityse.
- Jie naudojami transliavimo imtuvų sistemose ir AM radijui, jie tarnauja kaip įmontuotos antenos.
- Didelės kilpos antenos naudojamos krypties nustatymo įrangoje orlaivių imtuvuose ir žemo dažnio RFID sistemose.
- Jie naudojami HF, MF ir trumpųjų bangų imtuvuose.
- Šios antenos naudojamos UHF siųstuvuose.
- Šios antenos naudojamos aukšto dažnio bangoms priimti radijo imtuvuose.
- Jie naudojami transliacijos signalo priėmimui ilgųjų ir vidutinių bangų juostose.
- Šios antenos yra labai populiarios radijo mėgėjų bendruomenėje, skirtos naudoti aukšto dažnio juostose.
- Šios antenos naudojamos mažo nuotolio belaidžiuose įrenginiuose ir RFID sistemose, padidinus belaidį ryšį ir Daiktų internetas (IoT).
Taigi, tai yra kilpinės antenos apžvalga , veikimas, tipai, privalumai, trūkumai ir pritaikymas. Šios antenos yra lankstūs radijo ryšio įrenginiai, gerai žinomi dėl savo krypties savybių, universalumo, atsparumo elektriniams trukdžiams ir kompaktiško dydžio. Šios antenos veikia remiantis elektromagnetine indukcija ir yra naudojamos šiuolaikinėse ryšių sistemose, radijo ryšiu, radijo aptikimo paieškai, trumpųjų bangų radijo priėmimui ir t.t. Čia jums klausimas, kas yra dipolio antena?
