Նորություններ - Անտենայի տեսություն

Այս գլուխը ներկայացնում է անլար կապի հիմնարար պարամետրերը՝ նպատակ ունենալով ավելի լավ հասկանալ անտենաների դերը կապի համակարգերում: Անլար կապը իրականացվում է էլեկտրամագնիսական ալիքների տեսքով, ինչը կարևոր է դարձնում ալիքների տարածման բնութագրերի հասկանալը:

Այս գլխում մենք կքննարկենք հետևյալ պարամետրերը.

• Հաճախականություն
• Ալիքի երկարություն
• Իմպեդանսի համապատասխանեցում
• VSWR և անդրադարձված հզորություն
•Թողունակություն
• Տոկոսային թողունակություն
• Ճառագայթման ինտենսիվություն

Հիմա եկեք մանրամասն անդրադառնանք դրանց։

Հաճախականություն՝

Ստանդարտ սահմանման համաձայն՝ հաճախականությունը ալիքի կրկնությունների քանակն է ժամանակի միավորում։ Պարզ ասած՝ հաճախականությունը նկարագրում է, թե որքան հաճախ է տեղի ունենում որևէ իրադարձություն։ Պարբերական ալիքը կրկնվում է յուրաքանչյուր T վայրկյանը մեկ (մեկ պարբերություն), և դրա հաճախականությունը T ժամանակային պարբերության հակադարձն է։

Մաթեմատիկորեն, այն հետևյալ կերպ է երևում.

$$f = \frac{1}{T}$$

•F-ը ներկայացնում է պարբերական ալիքի հաճախականությունը, մինչդեռ

•T-ն մեկ լրիվ ցիկլն ավարտելու համար անհրաժեշտ ժամանակն է։

Հաճախականությունը չափվում է հերցով, կրճատ՝ Հց։

Վերևում նշված նկարը պատկերում է սինուսոիդալ ալիք, որտեղ լարումը (մՎ-ով) գծագրվում է որպես ժամանակի ֆունկցիա (մվ): Այս ալիքաձևը կրկնվում է յուրաքանչյուր 2t միլիվայրկյան հաճախականությամբ. հետևաբար, դրա պարբերությունը T = 2t մվ է, իսկ հաճախականությունը f = 1/(2t) կՀց:

Ալիքի երկարություն՝

Ստանդարտ սահմանման համաձայն, երկու հաջորդական գագաթների կամ երկու հաջորդական անկումների միջև հեռավորությունը կոչվում է ալիքի երկարություն։

Պարզ ասած՝ ալիքի երկարությունը երկու հարակից դրական կամ երկու հարակից բացասական գագաթների միջև հեռավորությունն է։ Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս պարբերական ալիքի ձևը՝ նշված ալիքի երկարությամբ (λ) և ամպլիտուդով։ Որքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան կարճ է ալիքի երկարությունը, և հակառակը։

Ալիքի երկարության բանաձևը հետևյալն է.

$$\լամբդա = \frac{c}{f}$$

•λ-ն ներկայացնում է ալիքի երկարությունը

•C-ն լույսի արագությունն է ($3 \x10^8$ մետր վայրկյանում)

•F-ը հաճախականությունն է

Ալիքի երկարությունը λ արտահայտվում է երկարության միավորներով, ինչպիսիք են մետրերը, ոտքերը կամ դյույմերը: Հաճախ օգտագործվող միավորը մետրն է:

Իմպեդանսի համապատասխանեցում.

Ստանդարտ սահմանման համաձայն, իմպեդանսի համապատասխանեցումը տեղի է ունենում, երբ հաղորդչի իմպեդանսը մոտավորապես հավասար է ընդունիչի իմպեդանսին։

Անտենայի և շղթայի միջև անհրաժեշտ է համապատասխանեցնել իմպեդանսը: Անտենայի, փոխանցման գծի և շղթայի իմպեդանսները պետք է համապատասխանեցվեն՝ անտենայի և ընդունիչի կամ հաղորդչի միջև առավելագույն հզորության փոխանցում ապահովելու համար:

Համապատասխանեցման անհրաժեշտությունը
Ռեզոնանսային սարքերը կարող են ապահովել օպտիմալ ելքային ազդանշան որոշակի նեղաշերտ հաճախականությունների սահմաններում: Որպես ռեզոնանսային սարք, անտենան կարող է հասնել ավելի լավ ելքային ազդանշանի, երբ դրա իմպեդանսը ճիշտ է համապատասխանում:

• Երբ անտենայի իմպեդանսը համապատասխանում է ազատ տարածության իմպեդանսին, անտենայի կողմից ճառագայթվող հզորությունը արդյունավետորեն կփոխանցվի

• Ընդունող անտենայի համար դրա ելքային դիմադրությունը պետք է համապատասխանի ընդունող ուժեղացուցիչի սխեմայի մուտքային դիմադրությունին

• Հաղորդող անտենայի համար դրա մուտքային դիմադրությունը պետք է համապատասխանի հաղորդող ուժեղացուցիչի ելքային դիմադրությունին, ինչպես նաև հաղորդման գծի բնութագրական դիմադրությունին։

Իմպեդանսը չափվում է օհմերով, որը նշանակվում է Z նշանով։

VSWR և արտացոլված հզորություն.

Ստանդարտ սահմանման համաձայն, կանգնած ալիքում առավելագույն լարման և նվազագույն լարման հարաբերակցությունը կոչվում է կանգնած ալիքի լարման հարաբերակցություն (VSWR):

Երբ անտենայի, փոխանցման գծի և շղթայի դիմադրությունները չեն համընկնում, հզորությունը չի կարող արդյունավետորեն ճառագայթվել. փոխարենը, հզորության մի մասը անդրադարձվում է հետ։

Հիմնական բնութագրերն են՝

• Իմպեդանսի անհամապատասխանության աստիճանը ցույց տվող պարամետրը կոչվում է լարման կանգուն ալիքի հարաբերակցություն (VSWR):

• VSWR-ը նշանակում է լարման կանգնած ալիքի հարաբերակցություն և սովորաբար անվանում են նաև SWR

• Որքան մեծ է իմպեդանսի անհամապատասխանությունը, այնքան բարձր է VSWR արժեքը

• Արդյունավետ ճառագայթման հասնելու համար VSWR-ի իդեալական արժեքը 1:1 է

• Անդրադարձված հզորությունը վերաբերում է ուղիղ հզորության այն մասին, որը վատնվում է: Անդրադարձված հզորությունը և VSWR-ը, ըստ էության, նկարագրում են նույն ֆիզիկական երևույթը տարբեր տեսանկյուններից:

Թողունակություն՝

Ստանդարտ սահմանման համաձայն, որոշակի կապի համար հատկացված ալիքի երկարության որոշակի տիրույթում հաճախականության գոտին կոչվում է թողունակություն։

Երբ ազդանշանը փոխանցվում կամ ընդունվում է, այն գործում է որոշակի հաճախականության միջակայքում: Այս հատուկ հաճախականության միջակայքը նշանակվում է որոշակի ազդանշանի՝ փոխանցման ընթացքում այլ ազդանշաններից առաջացող միջամտությունը կանխելու համար:

• Շարքի թողունակությունը վերաբերում է ազդանշանի փոխանցման բարձր և ցածր հաճախականության սահմանների միջև ընկած հաճախականության տիրույթին։

• Երբ թողունակությունը հատկացվում է, այն չի կարող օգտագործվել ուրիշների կողմից

• Ամբողջ սպեկտրը բաժանված է թողունակության հատվածների, որոնցից յուրաքանչյուրը նշանակված է տարբեր հաղորդիչների

Մեր կողմից քննարկված թողունակությունը կարող է նաև անվանվել բացարձակ թողունակություն։

Տոկոսային թողունակություն.

Ստանդարտ սահմանման համաձայն, բացարձակ թողունակության և կենտրոնական հաճախականության հարաբերությունը կոչվում է տոկոսային թողունակություն։

Այն հաճախականությունը, որի դեպքում ազդանշանի ուժգնությունը հասնում է իր առավելագույնին, կոչվում է ռեզոնանսային հաճախականություն, որը հայտնի է նաև որպես գոտու կենտրոնական հաճախականություն և նշանակվում է fC։

• Գոտու բարձր և ցածր հաճախականությունները համապատասխանաբար նշանակվում են fH և fL

• Բացարձակ թողունակությունը տրվում է fH − fL-ով

• Հաճախականության գոտու լայնությունը գնահատելու համար անհրաժեշտ է հաշվարկել դրա կոտորակային կամ տոկոսային թողունակությունը։

Տոկոսային թողունակությունը հաշվարկվում է՝ հասկանալու համար հաճախականության տատանումների միջակայքը, որը բաղադրիչը կամ համակարգը կարող է կարգավորել։

•fH-ը նշանակում է ավելի բարձր հաճախականություն

•fL-ը նշանակում է ավելի ցածր հաճախականություն

•fc նշանակում է կենտրոնական հաճախականությունը

Որքան մեծ է թողունակության տոկոսը, այնքան լայն է ալիքի թողունակությունը։

Ճառագայթման ինտենսիվությունը՝

Ճառագայթման ինտենսիվությունը սահմանվում է որպես պինդ մարմնի անկյան միավորի վրա ճառագայթվող հզորություն։

Անտենան ավելի ինտենսիվ է ճառագայթում որոշակի ուղղություններով, որոնք համապատասխանում են դրա առավելագույն ճառագայթման ինտենսիվությանը: Ճառագայթման առավելագույն հնարավոր միջակայքը բնութագրվում է ճառագայթման ինտենսիվությամբ:

Մաթեմատիկական արտահայտություն
Ճառագայթման ինտենսիվությունը ստացվում է ճառագայթվող հզորության խտությունը բազմապատկելով ճառագայթային հեռավորության քառակուսիով։