Una antena és un dispositiu metàl·lic que s'utilitza per transmetre i rebre senyals radioelectromagnètics, on aquests senyals representen informació. Les ràdios estan dissenyades principalment per a la comunicació sense fils per transmetre senyals de ràdio i de microones. En general, les antenes estan disponibles en diferents mides i formes. Hi ha moltes raons per utilitzar antenes, però la raó principal és proporcionar una manera senzilla de transmetre senyals o dades. N'hi ha diferents tipus d'antenes disponible com Yagi Uda , Apertura, reflector, antena de cable i molts més. Aquest article tracta sobre un dels tipus d'antena com antena de cable - Treballar amb aplicacions.
Definició de l'antena de cable
Una antena de cable és un tipus d'antena de ràdio que inclou un cable llarg suspès sobre el terra. El cable de l'antena capta els senyals i els irradia encara més. En aquesta antena, la longitud de l'antena de cable no té cap relació amb la seva longitud d'ona. El cable simplement es connecta al transmissor o al receptor mitjançant el sintonitzador d'una antena per transmetre o rebre els senyals. Aquestes antenes són ben conegudes per la seva facilitat d'instal·lació i portabilitat. El diagrama de l'antena de cable es mostra a continuació.
Disseny d'antena de cable
La construcció d'antenes amb cables llargs és senzilla perquè la longitud d'aquesta antena de cable és múltiple de λ/2. En general, les antenes que tenen una longitud λ/2 o λ/4 es coneixen com a antena dipol de mitja ona . Però una antena que té una longitud superior a λ/2 es coneix com a antena de fil llarg . Així, la longitud d'una antena amb un cable llarg es considera múltiple de la meitat de la longitud d'ona. Per tant, la longitud de l'antena amb un cable llarg es dóna com a (L = n λ/2).
Aquests cables estan disposats verticalment o horitzontalment, però la direcció de vegades és descuidada pel que fa al terra. L'excitació exterior d'aquesta antena es proporciona a través de les línies d'alimentació, on la línia d'alimentació simplement es proporciona al final, al centre o en qualsevol lloc al mig de la longitud del cable.
Aquí la polarització de l'antena de cable es mostra per la direcció de l'antena respecte a terra. La posició del punt d'alimentació representa la direcció del lòbul. En aquesta construcció senzilla d'antena de filferro, un cable conductor senzill està connectat cap a extrem entre les estacions de transmissió i recepció. Per tant, la connexió directa de cable llarg entre els dos extrems permetrà que el senyal de l'estació de transmissió i radia el senyal perquè es pugui obtenir a l'extrem restant.
Com funciona l'antena de cable?
L'antena amb un cable llarg és una combinació de diversos dipols de mitja ona; per tant, el seu principi de funcionament és el mateix que l'antena dipol de mitja ona. Així, la longitud d'aquestes antenes és més gran en comparació amb la mitja longitud d'ona. Així, quan un cable conductor llarg és simplement excitat per la tensió d'entrada, després els portadors de càrrega es derivaran en funció de la meitat del senyal aplicat. Si s'aplica la primera meitat del senyal, els portadors de càrrega experimentaran una força atractiva, mentre que si s'utilitza un mig cicle negatiu, els portadors de càrrega experimentaran repulsió. Així, l'acció acumulada d'aquest portador de càrrega al conductor produeix un camp elèctric inestable. Per tant, el senyal s'irradia d'aquesta manera a l'altre extrem a través de l'antena de cable llarg.
L'antena amb cable llarg és més llarga en comparació amb la meitat de la longitud d'ona. Quan s'augmenta la longitud de l'antena de cable llarg, la directivitat també millorarà. És notable en el cas d'una antena amb un cable llarg que és; per a la freqüència d'operació més baixa, generalment, la longitud es considera com a mitja longitud d'ona i l'alimentació exterior es proporciona al final.
Tipus d'antenes de cable
Aquestes antenes es classifiquen en diferents tipus i cada tipus es discuteix a continuació.
Antena dipol curt
La forma simple d'una antena de filferro és una antena dipol curta. Aquest és un circuit obert on el senyal o les dades s'alimenten dins del centre. En aquesta antena, el terme 'curt' no es refereix a la mida de l'antena, sinó bàsicament, és la longitud d'ona relativa. Aquesta antena té dos extrems on un extrem està en circuit obert i l'extrem restant és alimentat per una font de CA. El rang de freqüències d'aquesta antena oscil·la entre 3KHz i 30MHz, de manera que s'utilitza principalment en receptors de baixa freqüència.
Antena dipol
L'antena dipol és una de les formes més significatives d'antena de radiofreqüència que inclou un cable conductor elèctricament, en cas contrari, una vareta de la meitat de la longitud d'ona preferida màxima. El filferro o vareta es divideix al centre mitjançant un aïllant on cada extrem del centre es connecta simplement a la línia d'alimentació mitjançant un balun normalment a un cable coaxial.
Aquestes antenes s'utilitzen àmpliament en diferents comunicacions de ràdio. Aquesta antena és molt senzilla de dissenyar i funciona a les seccions d'alta freqüència, molt alta freqüència i ultra alta freqüència de l'espectre de RF. Si us plau, consulteu aquest enllaç per saber-ne més Antena dipol .
Antena de bucle
Una antena de bucle és un tipus d'antena de cable que rep senyals de ràdio de manera més eficient en comparació amb altres antenes. Es consideren antenes més eficients que altres antenes perquè utilitzen menys electricitat i funcionen amb una àmplia gamma de freqüències (300 MHZ a 3 GHz). El rendiment d'aquesta antena depèn principalment de diferents factors com el disseny, la col·locació, etc.
En les antenes de bucle, la flexió dels cables pot formar diferents formes com circulars, triangulars, rectangulars i el·líptiques. Aquestes antenes són molt senzilles, versàtils i econòmiques, per la qual cosa s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions utilitzades en dispositius RFID per detectar la posició del transmissor, utilitzats com a transmissors UHF, utilitzats per rebre ones HF dins de receptors de ràdio, etc.
Antena dipol de mitja ona
Un tipus d'antena dipol on la longitud del dipol és la meitat de la seva longitud d'ona a la freqüència de funcionament s'anomena antena dipol de mitja ona. Aquesta és una antena dipol molt famosa que també es coneix de vegades com a antena Hertz.
Aquesta antena té una estructura de ressonància senzilla per a aplicacions de transmissió i recepció. Aquests són elements bàsics en totes les formes d'antena perquè aquestes antenes ajuden a dissenyar diferents antenes complexes. El rang de freqüències de funcionament d'aquesta antena està entre 3 kHz i 300 GHz.
Les antenes dipols de mitja ona s'utilitzen principalment en receptors de ràdio i TV. Quan aquestes antenes s'utilitzen amb un altre tipus d'antena, mostra un rendiment excepcional.
Antena dipol plegada
Una antena dipol plegada és un tipus d'antena que inclou dos conductors. Aquests conductors es connecten simplement a dos costats i es pleguen per donar forma a una forma cilíndrica tancada. La longitud del dipol és la meitat de la longitud d'ona. per tant, es coneix com a antena dipol plegada per mitja ona. El rang de freqüències d'aquesta antena dipol plegada oscil·la entre 3 KHz i 300 GHz i és el més utilitzat pels receptors de televisió.
Antena Monopol
Una antena monopoli és una antena de transmissió de ràdio que inclou un sol conductor que normalment s'alimenta a la base d'una antena a través d'una font de tensió. Aquesta antena és una antena molt senzilla i d'un sol cable que normalment es munta verticalment i s'utilitza normalment tant per transmetre com per rebre senyals. Per tant, s'utilitzen amb finalitats de difusió o comunicació. Les antenes Monopole funcionen en bandes RFID inferiors (2,2 a 2,6 GHz), bandes RFID mitjanes (5,3 a 6,8 GHz) i bandes RFID superiors (8,7 a 9,5 GHz).
Antena helicoïdal
Una antena helicoïdal és un tipus d'antena de filferro que també es coneix com a antena d'hèlix perquè la forma d'aquesta antena és una hèlix. El rang de freqüència d'aquesta antena és d'aproximadament 30 MHz - 3 GHz. Així, aquesta antena helicoïdal funciona en el rang de VHF i UHF.
Una antena helicoïdal s'utilitza per transmetre i rebre senyals VHF, utilitzada per a comunicacions per satèl·lit i sondes espacials, i per a la ràdioastronomia, estableix comunicacions entre la Lluna i la Terra. Si us plau, consulteu aquest enllaç per saber-ne més Antena helicoïdal .
Dipols de banda ampla
L'antena dipol de banda ampla és un tipus d'antena de filferro que simplement proporciona un rendiment excepcional per a circuits principalment de curt i mitjà abast. Per a circuits basats en comunicacions de curt abast a freqüències més baixes, el patró de radiació d'aquesta antena té un angle d'enlairament elevat. De la mateixa manera, per a circuits basats en comunicacions de mig rang a freqüències més altes, el patró de radiació d'aquesta antena té angles d'enlairament més baixos.
Antena Cloverleaf
Una antena de trèvol és un tipus d'antena de filferro polaritzada circularment i el patró de radiació d'aquesta antena és el mateix que una antena dipol. Aquesta antena inclou principalment un mínim de 3 o 4 fotogrames connectats en paral·lel i també retorçats d'una manera particular per obtenir polarització circular.
Guany de l'antena de cable
El Guany d'antena és la capacitat de l'antena per emetre menys o més en qualsevol direcció en comparació amb una antena teòrica. Aquest guany simplement indica la força que una antena pot transmetre o rebre un senyal en una direcció determinada. El guany de l'antena de cable és;
Per al dipol curt és 1,5 (1,76 dBi) i per
El dipol de mitja ona, està pujant a 1,64 (2,15 dBi). Feu clic aquí per saber-ne més Guany d'antena.
Avantatges i inconvenients
El avantatges de les antenes de filferro incloure el següent.
- La construcció d'aquesta antena és senzilla
- Aquestes antenes proporcionen guany i directivitat satisfactoris.
- Aquestes antenes tenen patrons direccionals nítids.
- Aquests no són cars.
- En angles verticals baixos, simplement se centra en la radiació
- Irradien en qualsevol rang de freqüència per al qual la seva longitud total no sigui inferior a λ/2.
El desavantatges de les antenes de filferro incloure el següent.
- A baixes freqüències, l'antena dipol presenta una mida gran.
- Les antenes de bucle tenen un guany pobre, són difícils de sintonitzar i són de banda extremadament estreta.
- La mida de les antenes helicoïdals és voluminosa i els objectes propers les desajusten molt fàcilment.
- Les antenes de cable necessiten un sistema de concordança adequat per tenir millors resultats.
- Aquestes antenes necessiten un sistema o unitat sintonitzadora coincidents.
Aplicacions
El aplicacions d'antenes de filferro incloure el següent.
- Les antenes de cable s'utilitzen àmpliament com a antenes de recepció a les bandes d'ona curta, d'ona mitjana i d'ona llarga.
- Aquestes antenes s'utilitzen en comunicacions de llarga distància punt a punt a causa de la seva estructura senzilla.
- Aquestes antenes s'utilitzen en vaixells, naus espacials, edificis, automòbils, satèl·lits, míssils, comunicacions de microones i aplicacions de guany molt elevat.
Per tant, aquesta és una visió general del cable antenes - treballant amb aplicacions. Els exemples d'antenes de cable són; antena dipol, antena hèlix, antena monopola i antena de bucle. Aquí teniu una pregunta: quina és la funció d'una antena?
