Кіріспе Зерттеу өзектілігі
Антенналардың тағайындалуы және оның жіктелуі
жүктеу/скачать 1.65 Mb.
|
| 2 Антенналардың тағайындалуы және оның жіктелуі
2.1·Антенналардың құрылымы мен жұмыс істеу принципі туралы жалпы түсінік, пассивті антеннаның ерекшелігі Антенна-бұл Электромагниттік толқындарды қабылдауға немесе шығаруға арналған радиотехникадағы құрылғы. Ол радиотолқындарды қабылдайтын немесе олардың сәулеленуіне қатысатын кез келген радиотехникалық жүйенің негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Мұндай жүйелерге радиобайланыс, хабар тарату, теледидар, радио басқару, радиорелелік байланыс, радарлар, радиоастрономия, радионавигация және басқалар кіреді. Құрылымдық жағынан антеннаны сымдар, металл беттер, диэлектриктер немесе магниттік диэлектриктер түрінде жасауға болады. Тиімді жоғары жиілікті сигналды модуляциялау арқылы ол оны кеңістікке таралатын электромагниттік Толқынға айналдырады. Әдетте электромагниттік тербелістер таратқыштан тікелей антеннаға емес, фидер арқылы беріледі. Қабылдау антеннасы таратылған радиотолқындарды алады және оларды фидер арқылы Қабылдау құрылғысының кірісіне келетін электромагниттік тербелістерге айналдырады. Антенналардың айналу принципіне сүйене отырып, тарату режиміндегі антеннаның қасиеттері қабылдау режимінде жұмыс істеген кезде өзгермейді [7]. Антеннаның электромагниттік толқындарын бір формадан екіншісіне түрлендіру минималды энергия шығындарымен, яғни белгілі бір формулаға сәйкес жүзеге асырылуы керек. (1) мұнда P∑ - антеннадан сәулеленетін қуат, P0 - антеннаға келістірілген қуат, таратқыш режимде анықталатын КПД-ның максималды мүмкіндігімен орындалуы тиіс. Антенналар Электромагниттік толқындарды беру мен қабылдауда маңызды рөл атқарады. Олар электромагниттік тербелістерді еркін толқындарға айналдырып, оларды белгілі бір бағытта шығаруға қабілетті. Антенналардың бағытталған қасиеттері олардың бағыттылық диаграммасымен анықталады, бұл антеннаның әртүрлі бағытта қалай сәулеленетінін көрсетеді. Антенналардың әртүрлі түрлері бар, соның ішінде орташа өлшемді антенналар, толқынды антенналар, антенна торлары және апертуралық антенналар. Антеннаның әр түрі белгілі бір жиілік диапазонына арналған және өзінің ерекше сипаттамаларына ие. Антенналардың жұмысында электромагниттік энергияны генератордан антеннаға жіберетін қоректендіру желісі маңызды рөл атқарады. Сигналдың тиімді берілуін қамтамасыз ету үшін Фидер таратқыштың Шығыс тізбегіне және антеннаның кіріс кедергісіне сәйкес келуі керек. Сонымен қатар, антенналардың бағытталған қасиеттері әртүрлі Радиотехникалық жүйелердің өзара кедергісін азайтуға және Қабылдау құрылғысының кедергілерден қорғалуын арттыруға мүмкіндік береді. Бұл қасиеттер Антенналарды тиімді байланыс пен деректерді беруді қамтамасыз ететін заманауи радио жүйелердің ажырамас бөлігіне айналдырады [8]. Пассивті антенналар-бұл электр желісіне қосылуды қажет етпейтін және Транзисторлар мен чиптер сияқты электронды компоненттері жоқ құрылғылар. Бұл оларға тән кедергілер мен шуды болдырмауға мүмкіндік береді, бұл сигналды қабылдау сапасын жақсартуға көмектеседі. Дегенмен, олардың сигналды күшейту қабілеті дизайн геометриясымен шектеледі, бұл тарату станциясынан ұзақ қашықтықта тұрақты қабылдауды қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз болуы мүмкін. 6-сурет. Пассивті антенна Пассивті және белсенді Антенналарды салыстыра отырып, белсенді модельдерде күшейтудің арқасында күрделі жағдайларда сигнал қабылдауға мүмкіндік беретін қосымша белсенді элементтер бар екенін атап өтуге болады. Дегенмен, бұл ықтимал кедергілер қаупін де тудырады. Тұтынушы үшін децибелмен (дБ) өлшенетін антеннаны күшейту сипаттамасы маңызды. Пассивті антенналар әдетте 12-20 ДБ диапазонында күшейтіледі, бұл тарату мұнарасының қамту аймағында қабылдау үшін жеткілікті. 30 дБ-ден асатын қуатты модельдер де бар, бірақ олар Ықтимал кедергілерге байланысты аз сенімді болуы мүмкін [9]. 7-сурет. Теледидар антеннасы пассивті Басынан бастап жабық антенна модельдері тұрақты және қуатты теледидар сигналын беру үшін жасалған. Белсенді құрылғылар болса да, үй ішінде әрқашан жоғары сапалы дисплейге кепілдік берілмейтінін түсіну маңызды. Сондықтан үй ішінде пайдалану үшін пассивті ішкі Антенналарды таңдау мұқият тәсілді қажет етеді. Алайда, егер қайталағыш қол жетімді қамту аймағында болса, пассивті антенналар бірнеше себептерге байланысты пайдалы нұсқа болып табылады. Біріншіден, пассивті ішкі антенналар ұзақ кабельдік қосылымды пайдаланып, шатырға антеннаны орнату қажеттілігін жояды. Екіншіден, мұндай модельдерді антенналарға арналған арнайы құрылғылардың көмегімен тікелей конфигурациялауға болады. Алайда, сапалы сурет хабар тарату мұнарасынан күшті сигнал болған жағдайда ғана мүмкін болатындығын есте ұстаған жөн [9]. Кәдімгі автомобильдерге арналған құрылғылар кәдімгі теледидар қабылдағыштарымен бірдей принцип бойынша жұмыс істейді. Атап айтқанда, пассивті автомобиль антеннасы электромагниттік өрістің радио толқындарымен әрекеттеседі, содан кейін оларды радио арқылы жібереді. Сигнал тұрақтылығы қозғалыс жағдайында өте маңызды, сондықтан белсенді модельдер өте танымал. Дегенмен, пассивті конструкциялардың да артықшылықтары бар: оларды пайдалану оңай және компам ғана емес, сонымен қатар жоғары сезімталдыққа ие. 8-сурет. Белсенді немесе пассивті антенна Пассивті автомобиль антенналарының жұмысы белгілі бір нәзіктіктерді қамтиды. Негізінен мұндай антенналар сыртқа орнатылатындығын ескеру маңызды, сондықтан оларды механикалық зақымданудан қорғау қажет (8-суретті қараңыз). Бұл әсіресе тартылатын телескопиялық құрылымдарға қатысты. Қабылдау сапасы тұрғысынан сыртқы модельдер ең жақсы нұсқа болып табылады. Сыртқы Антенналарды пайдалану кезінде сигнал жолындағы кедергілер туралы алаңдаудың қажеті жоқ, өйткені бұл конструкциялар алыс қашықтыққа арналған. Дегенмен, антеннаның айналасында бос орын болуы керек. Сыртқы пассивті антенналар массивті өлшемдерге ие және көптеген функционалды элементтерге ие, бұл оларды қайталағыштардан алыс қашықтықта жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, шатырға орнату үшін (қараңыз 9-сурет) оның жұмысына әсер етуі мүмкін жел мен жауын-шашыннан тосқауыл қоюға рұқсат қажет. Сондай-ақ, кабельдік байланыс қажет болады. Жеке үйлер немесе коттедждер жағдайында мұндай мәселелер салыстырмалы түрде оңай шешіледі. Алайда, көп қабатты ғимараттарда ұзын коаксиалды кабельдерсіз жасау мүмкін емес, бұл қосымша қиындықтар тудырады. 9-сурет Пассивті теледидар антеннасы жүктеу/скачать 1.65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|