En antenne er en metallisk enhed, der bruges til at transmittere og modtage elektromagnetiske radiosignaler, hvor disse signaler repræsenterer noget information. Radioer er hovedsageligt designet til trådløs kommunikation til at udsende både mikrobølge- og radiosignaler. Generelt fås antenner i forskellige størrelser og former. Der er mange grunde til at bruge antenner, men hovedårsagen er at give en enkel måde at transmittere signaler eller data på. Der er forskellige typer af antenner tilgængelig som Yagi Uda , Blænde, reflektor, ledningsantenne og mange flere. Denne artikel diskuterer en af de typer antenner ledningsantenne – arbejde med applikationer.
Wire Antenne Definition
En ledningsantenne er en type radioantenne, der inkluderer en lang ledning ophængt over jorden. Ledningen i antennen opfanger signalerne og udstråler dem videre. I denne antenne har trådantennelængden ingen relation til dens bølgelængde. Ledningen er simpelthen forbundet til senderen eller modtageren gennem tuneren på en antenne for at sende eller modtage signalerne. Disse antenner er velkendte på grund af deres lette installation og bærbarhed. Trådantennediagrammet er vist nedenfor.
Trådantennedesign
Konstruktionen af antenner med lange ledninger er enkel, fordi længden af denne ledningsantenne er multiplum af λ/2. Generelt er de antenner, der har λ/2 eller λ/4 længde, kendt som halvbølge dipolantenne . Men en antenne, der har større end λ/2 længde, er kendt som a lang ledningsantenne . Så længden af en antenne med en lang ledning betragtes som multiplum af halv bølgelængde. Så længden af antennen med en lang ledning er givet som (L = n λ/2).
Disse ledninger er arrangeret lodret eller vandret, men retningen er nogle gange sjusket i forhold til jorden. Den udvendige excitation til denne antenne er tilvejebragt gennem fødeledninger, hvor fødeledningen blot er tilvejebragt ved enden, midten eller hvor som helst i midten af trådens længde.
Her er ledningsantennens polarisering vist ved antennens retning i forhold til jorden. Fremføringspunktets position repræsenterer lappens retning. I denne enkle ledningsantennekonstruktion er en simpel ledende ledning forbundet ende mod ende mellem sende- og modtagestationer. Så den direkte lange ledningsforbindelse mellem de to ender vil tillade signalet fra sendestationen og udsende signalet, så det kan opnås i den resterende ende.
Hvordan virker ledningsantenne?
Antennen med en lang ledning er en kombination af flere halvbølgedipoler; så dets funktionsprincip er det samme som halvbølge-dipolantennen. Så længden af disse antenner er større sammenlignet med den halve bølgelængde. Så når en lang ledende ledning simpelthen exciteres af indgangsspændingen, vil ladningsbærerne bagefter drifte baseret på halvdelen af det påførte signal. Hvis den første halvdel af signalet påføres, vil ladningsbærere opleve tiltrækningskraft, mens hvis en negativ halvcyklus bruges, så vil ladningsbærere opleve frastødning. Så denne ladningsbærers kumulative virkning i lederen producerer et ustabilt elektrisk felt. Derfor udstråles signalet på denne måde i den anden ende gennem den lange ledningsantenne.
Antennen med lang ledning er mere i forhold til halv bølgelængde lang. Når længden af den lange ledningsantenne øges, vil retningsbestemmelsen også blive bedre. Det er bemærkelsesværdigt i tilfælde af en antenne med en lang ledning, dvs. for den laveste operationsfrekvens betragtes længden generelt som halv bølgelængde, og udvendig fodring leveres til sidst.
Trådantennetyper
Disse antenner er klassificeret i forskellige typer, og hver type er diskuteret nedenfor.
Kort dipolantenne
Den enkle form for en trådantenne er en kort dipolantenne. Dette er et åbent kredsløb, hvor signalet eller dataene fødes i midten. I denne antenne refererer udtrykket 'kort' ikke til antennestørrelsen, men dybest set er det den relative bølgelængde. Denne antenne har to ender, hvor den ene ende er åben og den resterende ende forsynes af en AC-kilde. Frekvensområdet for denne antenne spænder fra 3KHz – 30MHz, så den bruges mest i lavfrekvente modtagere.
Dipol antenne
Dipol-antennen er en af de mest betydningsfulde former for RF-antenner, som omfatter en elektrisk ledende ledning, ellers er den halve længde af den maksimale foretrukne bølgelængde. Tråden eller stangen er delt i midten gennem en isolator, hvor hver ende i midten simpelthen er forbundet til fødeledningen gennem en balun normalt til et koaksialkabel.
Disse antenner bruges bredt i forskellig radiokommunikation. Denne antenne er meget enkel at designe, og den fungerer på højfrekvente, meget højfrekvente og ultrahøjfrekvente sektioner af RF-spektret. Se venligst dette link for at vide mere om Dipol antenne .
Sløjfeantenne
En sløjfeantenne er en slags ledningsantenne, der modtager radiosignaler mere effektivt sammenlignet med andre antenner. Disse betragtes som mere effektive antenner end andre antenner, fordi de bruger mindre elektricitet og arbejder med en bred vifte af frekvenser (300 MHz til 3 GHz). Ydeevnen af denne antenne afhænger hovedsageligt af forskellige faktorer som design, placering osv.
I sløjfeantenner kan bøjningen af ledningerne danne forskellige former som cirkulære, trekantede, rektangulære og elliptiske. Disse antenner er meget enkle, alsidige og billige, så de bruges i en lang række applikationer, der bruges i RFID-enheder til at detektere senderpositionen, bruges som UHF-sendere, bruges til at modtage HF-bølger i radiomodtagere osv.
Halvbølge dipolantenne
En type dipolantenne, hvor dipollængden er halvdelen af dens bølgelængde ved driftsfrekvensen, kaldes halvbølgedipolantenne. Dette er en meget berømt dipolantenne, som også nogle gange er kendt som en Hertz-antenne.
Denne antenne har en simpel resonansstruktur til transmissions- og modtagelsesapplikationer. Disse er grundlæggende elementer i alle antenneformer, fordi disse antenner hjælper med at designe forskellige komplekse antenner. Denne antennes driftsfrekvensområde er mellem 3 kHz – 300 GHz.
Halvbølgedipolantenner bruges hovedsageligt i radio- og tv-modtagere. Når disse antenner bruges sammen med en anden type antenne, viser den en enestående ydeevne.
Sammenfoldet dipolantenne
En foldet dipolantenne er en type antenne, som omfatter to ledere. Disse ledere er simpelthen forbundet på to sider og foldet for at danne en cylindrisk lukket form. Dipollængden er halvdelen af bølgelængden. derfor er den kendt som halvbølgefoldet dipolantenne. Frekvensområdet for denne foldede dipolantenne spænder fra 3 KHz til 300 GHz, og det er den hyppigst brugte af tv-modtagere.
Monopol antenne
En monopolantenne er en radiotransmissionsantenne, der inkluderer en enkelt leder, der normalt fødes ved bunden af en antenne gennem en spændingskilde. Denne antenne er en meget enkel og enkelt-leder antenne, der normalt er monteret lodret og bruges normalt til både at sende og modtage signaler. Så disse bruges til udsendelse eller kommunikationsformål. Monopolantenner fungerer ved lavere RFID-bånd (2,2 til 2,6 GHz), mellemstore RFID-bånd (5,3- til 6,8 GHz) og øvre RFID-bånd (8,7 til 9,5 GHz).
Spiralantenne
En spiralantenne er en slags ledningsantenne, som også er kendt som en spiralantenne, fordi formen på denne antenne er en spiral. Frekvensområdet for denne antenne er cirka 30MHz – 3GHz. Så denne spiralformede antenne fungerer inden for rækkevidden af VHF & UHF.
En spiralformet antenne bruges til at sende og modtage VHF-signaler, bruges til satellit- og rumsondekommunikation, og til radioastronomi etablerer den kommunikation mellem månen og jorden. Se venligst dette link for at vide mere om Spiralantenne .
Bredbåndsdipoler
Bredbåndsdipolantennen er en type ledningsantenne, der simpelthen giver enestående ydeevne til hovedsageligt kort- til mellemdistancekredsløb. For kortdistancekommunikationsbaserede kredsløb ved lavere frekvenser har denne antennes strålingsmønster en høj startvinkel. Tilsvarende for mellemdistancekommunikationsbaserede kredsløb ved højere frekvenser har denne antennes strålingsmønster lavere startvinkler.
Kløverbladsantenne
En kløverbladsantenne er en slags trådantenne, der er polariseret cirkulært, og strålingsmønsteret for denne antenne er det samme som en dipolantenne. Denne antenne inkluderer hovedsageligt minimum 3 eller 4 rammer, som er forbundet parallelt og også snoet på en bestemt måde for at få cirkulær polarisering.
Gain of Wire Antenne
Det Antenneforstærkning er antennens evne til at udsende mindre eller mere i enhver retning sammenlignet med en teoretisk antenne. Denne forstærkning angiver blot, hvor stærk en antenne kan sende eller modtage et signal i en bestemt retning. Forstærkningen af ledningsantennen er;
For den korte dipol er den 1,5 (1,76 dBi) & for
Halvbølgedipolen stiger til 1,64 (2,15 dBi). Klik her for at vide mere om Antenneforstærkning.
Fordele og ulemper
Det fordelene ved ledningsantenner omfatte følgende.
- Konstruktionen af denne antenne er enkel
- Disse antenner giver tilfredsstillende forstærkning og retningsbestemmelse.
- Disse antenner har skarpe retningsmønstre.
- Disse er ikke dyre.
- Ved lave lodrette vinkler fokuserer den blot på stråling
- De udstråler på ethvert frekvensområde, hvor deres samlede længde ikke er under λ/2.
Det ulemper ved ledningsantenner omfatte følgende.
- Ved lave frekvenser udviser dipolantennen en stor størrelse.
- Slyngeantenner har dårlig forstærkning, de er svære at indstille og er ekstremt smalbåndede.
- Størrelsen på spiralantenner er voluminøs, og de kan meget let de-tunes af nærliggende genstande.
- Trådantenner har brug for et passende matchende system for at få bedre resultater.
- Disse antenner har brug for et matchende system eller tunerenhed.
Ansøgninger
Det anvendelser af trådantenner omfatte følgende.
- Trådantenner bruges bredt som modtageantenner på kortbølge-, mellembølge- og langbølgebåndene.
- Disse antenner bruges i punkt-til-punkt langdistancekommunikation på grund af deres enkle struktur.
- Disse antenner bruges i skibe, rumfartøjer, bygninger, biler, satellitter, missiler, mikrobølgekommunikation og applikationer med meget høj forstærkning.
Dette er således en oversigt over ledning antenner – virker med ansøgninger. Eksempler på trådantenner er; dipol antenne, helix antenne, monopol antenne & loop antenne. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af en antenne?
