Яңалыклар - Кайбер киң таралган антенналар белән таныштыру һәм классификацияләү

1. Антенналар белән таныштыру
Антенна - буш урын һәм тапшыру линиясе арасындагы күчеш структурасы, 1 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Тапшыру линиясе коаксиаль линия яки буш трубка (дулкын үткәргече) рәвешендә булырга мөмкин, ул электромагнит энергияне чыганактан антеннага яки антеннадан кабул итүчегә тапшыру өчен кулланыла. Беренчесе - тапшыру антеннасы, ә икенчесе - кабул итүче антенна.

1 нче рәсем Электромагнит энергия тапшыру юлы (чыганак-тапшыру линиясе-антеннасыз киңлек)

1 нче рәсемдәге тапшыру режимында антенна системасының тапшыруы 2 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә Тевенин эквиваленты белән күрсәтелә, анда чыганак идеаль сигнал генераторы белән, тапшыру линиясе характеристикалы импеданс Zc белән, ә антенна ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] йөкләнеше белән күрсәтелә. Йөкләнеш каршылыгы RL антенна структурасы белән бәйле үткәрүчәнлекне һәм диэлектрик югалтуларны күрсәтә, ә Rr антеннаның нурланыш каршылыгын күрсәтә, ә XA реактивлыгы антенна нурланышы белән бәйле импедансның уйдырма өлешен күрсәтү өчен кулланыла. Идеаль шартларда сигнал чыганагы тарафыннан җитештерелгән барлык энергия антеннаның нурланыш сәләтен күрсәтү өчен кулланыла торган нурланыш каршылыгы Rr га күчерелергә тиеш. Ләкин, гамәли кулланылышларда, тапшыру линиясе һәм антеннаның үзенчәлекләре аркасында үткәргеч-диэлектрик югалтулар, шулай ук тапшыру линиясе һәм антенна арасындагы чагылыш (тиешсезлек) аркасында килеп чыккан югалтулар бар. Чыганакның эчке импедансын исәпкә алып һәм тапшыру линиясен һәм чагылыш (тиешсез) югалтуларын исәпкә алмаганда, конъюгат туры китерү вакытында антеннага максималь көч бирелә.

2 нче рәсем

Тапшыру линиясе һәм антенна арасындагы туры килмәү сәбәпле, интерфейстан чагылган дулкын чыганактан антеннага төшкән дулкын белән капланып, энергия концентрациясен һәм саклауны күрсәтә торган һәм типик резонанслы җайланма булган торучы дулкын барлыкка китерә. 2 нче рәсемдә нокталы сызык белән типик торучы дулкын рәсеме күрсәтелгән. Әгәр антенна системасы дөрес проектланмаган булса, тапшыру линиясе дулкын үткәргеч һәм энергия тапшыру җайланмасы буларак түгел, ә зур күләмдә энергия саклау элементы буларак хезмәт итә ала.
Тапшыру линиясе, антенна һәм торучы дулкыннар китергән югалтулар теләмәгән. Линия югалтуларын түбән югалтулы тапшыру линияләрен сайлап минимальләштерергә мөмкин, ә антенна югалтуларын 2 нче рәсемдә RL белән күрсәтелгән югалту каршылыгын киметү юлы белән киметергә мөмкин. Торучы дулкыннарны киметергә һәм линиядә энергия саклауны антеннаның импедансын (йөкләнешне) линиянең характерлы импедансы белән туры китереп минимальләштерергә мөмкин.
Сымсыз системаларда, энергияне кабул итү яки тапшырудан тыш, гадәттә, билгеле бер юнәлешләрдә нурланыш энергиясен көчәйтү һәм башка юнәлешләрдә нурланыш энергиясен бастыру өчен антенналар кирәк. Шуңа күрә, детектор җайланмаларыннан тыш, антенналар юнәлеш җайланмалары буларак та кулланылырга тиеш. Антенналар билгеле бер ихтыяҗларны канәгатьләндерү өчен төрле формаларда була ала. Алар чыбык, диафрагма, ямау, элемент җыелмасы (массив), рефлектор, линза һ.б. булырга мөмкин.

Сымсыз элемтә системаларында антенналар иң мөһим компонентларның берсе булып тора. Яхшы антенна дизайны система таләпләрен киметә һәм системаның гомуми эшчәнлеген яхшырта ала. Классик мисал - телевизор, анда югары җитештерүчән антенналар кулланып, тапшыру кабул итүне яхшыртырга мөмкин. Антенналар элемтә системалары өчен кешеләр өчен күзләр кебек.

2. Антенна классификациясе
1. Чыбыклы антенна
Чыбыклы антенналар - иң киң таралган антенна төрләренең берсе, чөнки алар һәркайда диярлек очрый - машиналарда, биналарда, корабларда, очкычларда, космик корабларда һ.б. Чыбыклы антенналарның төрле формалары бар, мәсәлән, туры сызык (диполь), элмәк, спираль, 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Элмәкле антенналарның түгәрәк кенә булуы кирәк түгел. Алар турыпочмаклы, квадрат, овал яки башка теләсә нинди формада була ала. Түгәрәк антенна гади структурасы аркасында иң киң таралган.

3 нче рәсем

2. Диафрагма антенналары
Диафрагма антенналары катлаулырак формадагы антенналарга ихтыяҗ арту һәм югарырак ешлыклар куллану сәбәпле зуррак роль уйный. Диафрагма антенналарының кайбер формалары (пирамида, конус һәм турыпочмаклы мөгезле антенналар) 4 нче рәсемдә күрсәтелгән. Бу төр антенна очкычлар һәм космик аппаратлар өчен бик файдалы, чөнки аларны очкычның яки космик аппаратның тышкы кабыгына бик уңайлы урнаштырырга мөмкин. Моннан тыш, аларны каты мохиттән саклау өчен диэлектрик материал катламы белән капларга мөмкин.

4 нче рәсем

3. Микрополосалы антенна
Микрополосалы антенналар 1970-нче елларда, нигездә, спутник кушымталары өчен бик популярлашты. Антенна диэлектрик субстраттан һәм металл ямаудан тора. Металл ямау төрле формада булырга мөмкин, һәм 5 нче рәсемдә күрсәтелгән турыпочмаклы ямау антеннасы иң киң таралганы. Микрополосалы антенналар түбән профильгә ия, яссы һәм яссы булмаган өслекләр өчен яраклы, җитештерүе гади һәм арзан, каты өслекләргә урнаштырылганда югары ныклыкка ия һәм MMIC конструкцияләре белән туры килә. Аларны очкычлар, космик кораблар, спутниклар, ракеталар, автомобильләр һәм хәтта мобиль җайланмалар өслегенә урнаштырырга мөмкин һәм конформ рәвештә проектланырга мөмкин.

5 нче рәсем

4. Массив антеннасы
Күп кушымталар таләп иткән нурланыш үзенчәлекләренә бер генә антенна элементы белән ирешеп булмый. Антенна массивлары элементлардан синтезланган нурланышны бер яки берничә конкрет юнәлештә максималь нурланыш тудыру өчен ясый ала, типик мисал 6 нчы рәсемдә күрсәтелгән.

6 нчы рәсем

5. Рефлектор антеннасы
Космосны өйрәнүдәге уңыш шулай ук антенна теориясенең тиз үсешенә китерде. Бик ерак араларга элемтә кирәк булу сәбәпле, миллионлаган чакрым ераклыктагы сигналларны тапшыру һәм кабул итү өчен бик югары көчәйткечле антенналар кулланылырга тиеш. Бу кулланылышта, 7 нче рәсемдә күрсәтелгән параболик антенна киң таралган антенна формасы булып тора. Бу төр антеннаның диаметры 305 метр яки аннан да күбрәк, һәм мондый зур үлчәм миллионлаган чакрым ераклыктагы сигналларны тапшыру яки кабул итү өчен кирәкле югары көчәйткечкә ирешү өчен кирәк. Чагылдыргычның тагын бер формасы - 7 нче рәсемдә (в) күрсәтелгәнчә, почмаклы чагылдыргыч.

7 нче рәсем

6. Линза антенналары
Линзалар, нигездә, төшкән таралган энергияне коллимацияләү өчен кулланыла, аның теләмәгән нурланыш юнәлешләренә таралуын булдырмас өчен. Линзаның геометриясен тиешенчә үзгәртеп һәм дөрес материалны сайлап, алар төрле дивергент энергия формаларын яссы дулкыннарга әйләндерә ала. Аларны күпчелек кушымталарда, мәсәлән, параболик рефлектор антенналарында, аеруча югарырак ешлыкларда кулланырга мөмкин, һәм аларның зурлыгы һәм авырлыгы түбән ешлыкларда бик зур була. Линза антенналары конструкция материаллары яки геометрик формалары буенча классификацияләнә, аларның кайберләре 8 нче рәсемдә күрсәтелгән.