Antenni on antenni- tai metallirakenne, joka muuntaa sähkövirran EM (sähkömagneettisiksi) aalloksi. Niitä käytetään pääasiassa ionisoimattomien sähkömagneettisten kenttien lähettämiseen ja vastaanottamiseen, jotka sisältävät mikroaaltoja, radioaaltoja, infrapunasäteilyä ja näkyvää valoa. Antennit ovat saatavilla eri tyyppejä, kokoja ja muotoja. Pieniä antenneja käytetään kodin katolla television katseluun, kun taas suuria antenneja käytetään signaalien sieppaamiseen satelliitteja . Samoin silmukka-antenni radioviestinnässä on erittäin suosittu muunnin ainutlaatuisten ominaisuuksiensa ja monipuolisten sovelluksiensa vuoksi. Tuntemalla tämän antennin peruskäsitteet ja myös edut, voimme tietää niiden merkityksen nykyaikaisissa viestintäjärjestelmissä. Joten tässä artikkelissa on lyhyttä tietoa silmukka-antenni , niiden tyypit, toiminta ja sovellukset.
Mikä on silmukka-antenni?
Silmukka-antennin määritelmä on; eräänlainen radioantenni, joka muodostetaan lankakelalla tai silmukalla taivuttamalla silmukkamuotoon. Tämän antennin silmukka kuljettaa radiotaajuista virtaa. Antennisilmukka voi vaihdella muodoltaan, kooltaan ja suunnaltaan, mikä vaikuttaa antennin suorituskykyyn. The silmukka-antennin symboli näkyy alla.
Silmukka-antennin tehokkuus määräytyy pääasiassa sen mittojen ja toimintataajuuden kautta. Pienemmät tyypit ovat herkkiä erityisesti sähkömagneettisen kentän magneettiselle komponentille, joten nämä antennit tunnetaan magneettisilmukkaantenneina. Tämän antennin ominaisuus tekee niistä vähemmän herkkiä häiriöille ja sähköiselle melulle, joten se on erittäin hyödyllinen sovelluksissa, kuten amatööriradioviestintä ja lyhytaaltoradiovastaanotto.
Silmukka-antennin suunnittelu ja käyttö
Tämä antenni on suunniteltu kelalla, joka kuljettaa radiotaajuista virtaa. Tämä silmukka voi olla missä tahansa muodossa taivuttamalla lanka eri muotoihin, joten silmukka-antennin muotoja ovat; suorakaiteen, pyöreän, neliön, kuusikulmaisen tai kolmion muotoinen suunnittelijan mukavuuden mukaan. Tämän antennin virta on vaiheen sisällä ja magneettikenttä on kohtisuorassa koko silmukkaa, joka kuljettaa virtaa.
Nämä antennit toimivat normaalisti elektromagneettinen induktio periaate, joka tarkoittaa, että aina kun RF-energiaa on läsnä, se tuottaa vaihtuvan magneettikentän, joka puolestaan indusoi virran silmukassa, mikä mahdollistaa signaalien lähettämisen (tai vastaanoton). Silmukan sisällä oleva virta luo sähkökentän, joka lähettää energiaa sähkömagneettisen aallon tavoin sallimalla radioviestinnän. The silmukka-antennin taajuus vaihtelee välillä 300 MHz – 3 GHz. Tämän antennin suorituskykyä voidaan parantaa lukuisilla toimenpiteillä, kuten parantamalla antennin muotoa ja silmukan rakennemateriaalia.
Silmukka-antennin ominaisuudet ovat samat kuin monopoleissa ja dipoleissa, koska ne ovat edullisia ja erittäin helppoja rakentaa. Näitä antenneja on saatavana eri muodoissa, vaikka säteilykuvion perusominaisuudet ovat pääosin riippumattomia silmukan muodosta. Kuten monopolit ja dipolit, sähköinen pituus vaikuttaa antennin tehokkuuteen, silmukan sähköinen koko määrää antennin tehokkuuden.
Silmukkaantennin tyypit
On olemassa erilaisia silmukka-antenneja, jotka perustuvat erilaisiin tekijöihin, kuten; silmukan koko, kokoonpano ja suunta, joita käsitellään alla.
Pienet silmukkaantennit
Pienet tai magneettiset tyypit
on pienempi ympärysmitta, joka on < 1/10 toimintataajuuden aallonpituudesta. Nämä antennityypit ovat erittäin kompakteja, joten niitä käytetään kannettavissa sovelluksissa ja asennuksissa, joissa on rajoitetusti tilaa. Nämä antennit voivat antaa hyvän suorituskyvyn pienestä koostaan huolimatta; vahvistus ja säteilytehokkuus ja erityisesti kun viritetään kondensaattorin kautta.
Näitä käytetään pääasiassa vastaanottoantenneina, vaikka joskus niitä käytetään lähetykseen harvoin, vaikka niiden tehokkuus ja ympäryssilmukat ovat pienemmät. Paras esimerkki pienemmästä silmukka-antennista on ferriittiantenni tai silmukka-antenni, jota käytetään lähes AM-radioissa. Näiden antennien säteilykuvio on suurin silmukkatason suunnissa, joten se on kohtisuorassa suurten silmukoiden maksimiin nähden.
Suuret silmukka-antennit
Nämä antennit tunnetaan myös täysaaltosilmukka- tai itseresonanssisilmukka-antenneina, jos näiden antennien ympärysmitta on > 1/10 toimintataajuuden kehästä. aallonpituus . Nämä antennit ovat erittäin tehokkaita muihin antenneihin verrattuna sekä lähetyksen että vastaanoton suhteen. Näillä antenneilla on suurempi vahvistus verrattuna pieniin silmukkaantenneihin.
Joten näitä voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa, kuten; radiosuunnan etsintä, radioastronomia ja pitkän matkan viestintä. Tämän antennin säteilykuvio on kahden keilan säteilykuvio niiden aukossa, huipussaan molempiin suuntiin ja täysaaltoresonanssit ovat kohtisuorassa silmukan tasoon nähden.
Monikiertoiset silmukka-antennit
Näissä antenneissa on eri kierroksia lankaa (tai muuta johtavaa materiaalia), mikä lisää silmukan tehokkuutta. Näillä antenneilla on parempi vahvistus ja suurempi säteilyvastus verrattuna yksikierrospohjaisiin silmukoihin. Näitä antenneja käytetään erilaisissa sovelluksissa, kuten; radiosuunnan löytäminen, matalataajuinen viestintä ja magneettikentän havaitseminen.
Vaakasuuntaiset silmukka-antennit
Vaakasuoraan suunnattu silmukka-antenni tunnetaan vaakasuorana silmukka-antennina. Tämän tyyppisiä antenneja kutsutaan myös taivasaaltoantenneiksi, joita käytetään yleisesti pitkän kantaman viestintään, koska ne pystyvät sieppaamaan ionosfääristä heijastuvia signaaleja.
Pystysuuntaiset silmukka-antennit
Pystysuoraan suunnattu silmukka-antenni tunnetaan pystysuorana silmukka-antennina. Nämä antennit ovat erittäin tehokkaita maa-aaltosignaalien sieppaamisessa. Tämän tyyppisiä antenneja käytetään usein suunnanhakuun ja lyhyen kantaman viestintään.
Säteilykuvio
The silmukka-antennin säteilykuvio näkyy alla. Tämän antennin säteilykuvio on samanlainen kuin lyhyt vaaka dipoliantenni . Seuraavassa kuvassa on esitetty hyvin selkeästi eri silmukkakulmien säteilykuviot. Tangenttiviivat nolla asteessa osoittavat pystysuuntaista polarisaatiota, kun taas 90 asteen viiva osoittaa vaakapolarisaatiota.
The silmukka-antennin polarisaatio on vaakasuoraan tai pystysuoraan polarisoitu syötteen sijainnin mukaan. Vaakapolarisaatio on määritetty vaakasuuntaisen puolen keskelle, kun taas pystypolarisaatio määritetään pystypuolen keskelle antennin muodon perusteella. Yleensä pieni silmukkaantenni on lineaarisesti polarisoitu, joten aina kun tämä antenni sijaitsee siirrettävän vastaanottimen päällä, jossa vastaanottimen o/p on kytketty suoraan mittariin, siitä tulee suuri suunnanhaku.
Hyödyt ja haitat
The silmukka-antennien edut Sisällytä seuraavat.
- Silmukka-antennin koko on kompakti ja yksinkertainen suunnittelu, mikä mahdollistaa joustavuuden ja siirrettävyyden sijoittelussa.
- Nämä ovat edullisia, eikä niitä ole vain viritetty käsin liikkeillä.
- Ne pystyvät toimimaan muiden antennien lähellä ilman häiriöitä.
- Nämä antennit ovat kevyitä.
- Se sopii kannettaviin sovelluksiin, kuten suunnanhakuun jne.
- Näitä antenneja on saatavana eri versioina, kuten; Adcock-antenni, apilanlehtiantenni, Alford-silmukka, Bellini-Tosi-antenni ja paljon muuta.
- Näissä antenneissa on erityisen pienet silmukat, jotka tarjoavat lukuisia tärkeitä etuja radioviestinnässä, koska niillä on alhainen sähkökentän kohina ja ne tekevät niistä erinomaisen käytettäviksi paikoissa, joissa häiriöitä on paljon.
- Nämä antennit näyttävät suunnattuja säteilykuvioita ja ovat erittäin hyödyllisiä tietyissä tilanteissa.
- Tämän antennin pientä silmukkaa käytetään tavallisesti magneettisena dipolina.
- Tällä antennilla on suuntaominaisuudet.
- Tässä antennissa indusoidun EMF:n antennin silmukan ympärillä on vastattava vain kahden pystysuoran pinnan välistä vaihtelua.
- Tämän antennin säteilykuvio ei riipu silmukan muodosta.
- Virrat ovat samanlaisissa vaiheissa ja suuruusluokissa koko antennin silmukassa.
The silmukka-antennin haitat Sisällytä seuraavat.
- Antennisilmukan lähetystehokkuus on erittäin huono.
- Tämä antenni ei sovellu korkeille taajuuksille.
- Tämän antennin kuvion kaksi nollapistettä voivat johtaa 180 asteen epäselvyyteen.
- Näillä antenneilla on heikko vahvistus, vaikea virittää ja ne ovat erittäin kapeakaistaisia.
- Niiden siirrettävyys on vähentynyt.
- Silmukka-antennit suunnanmittaina eivät pysty erottamaan etäällä olevaa lähettimen suuntimaa ja sen keskinäistä suuntimaa
- Piensilmukkaisten antennien tehokkuus on heikko, joten niitä käytetään matalilla taajuuksilla vastaanottoantenneina.
- Piensilmukkaisilla antenneilla on erittäin alhaiset säteilyvastusarvot, joten tehohäviö lämmön muodossa johtuu suuresta virran määrästä.
Sovellukset/käytöt
Silmukka-antennien käyttötarkoituksia tai sovelluksia ovat muun muassa seuraavat.
- Näitä antenneja käytetään langattomissa yhteyksissä viestintäjärjestelmät Kuten langattomat anturiverkot (WSN:t), langaton tehonsiirto (WPT) järjestelmät ja RFID järjestelmät.
- Näitä antenneja käytetään monenlaisissa sovelluksissa.
- Näitä käytetään lähetysvastaanotinjärjestelmissä ja AM-radioissa, ne toimivat sisäänrakennetuina antenneina.
- Suuria silmukkaantenneja käytetään suunnanhakulaitteissa lentokoneen vastaanottimissa ja matalataajuisissa RFID-järjestelmissä.
- Näitä käytetään HF-, MF- ja lyhytaaltovastaanottimissa.
- Näitä antenneja käytetään UHF-lähettimissä.
- Näitä antenneja käytetään vastaanottamaan suurtaajuisia aaltoja radiovastaanottimissa.
- Näitä käytetään lähetyssignaalin vastaanottoon pitkä- ja keskiaaltokaistoilla.
- Nämä antennit ovat erittäin suosittuja radioamatööriyhteisössä korkeataajuuskaistan käyttöön.
- Näitä antenneja käytetään lyhyen kantaman langattomissa laitteissa ja RFID-järjestelmissä langattoman viestinnän ja Esineiden internet (IoT).
Tämä siis on yleiskatsaus silmukka-antennista , toiminta, tyypit, edut, haitat ja sen sovellukset. Nämä antennit ovat joustavia radioviestintälaitteita, jotka tunnetaan suuntaominaisuuksistaan, monipuolisuudestaan, sähköhäiriöiden kestävyydestään ja kompaktista koostaan. Nämä antennit toimivat sähkömagneettiseen induktioon perustuen ja niitä käytetään nykyaikaisissa viestintäjärjestelmissä, radioviestinnässä, radioilmaisun etsinnässä, lyhytaaltoradion vastaanotossa jne. Tässä on kysymys sinulle, mikä on dipoliantenni?
