1. Hyrje në Antena
Një antenë është një strukturë kalimtare midis hapësirës së lirë dhe një linje transmetimi, siç tregohet në Figurën 1. Linja e transmetimit mund të jetë në formën e një linje koaksiale ose një tubi të zbrazët (valëpërcjellës), i cili përdoret për të transmetuar energji elektromagnetike nga një burim në një antenë, ose nga një antenë në një marrës. E para është një antenë transmetuese, dhe e dyta është një antenë marrëse.antenë.
Figura 1 Rruga e transmetimit të energjisë elektromagnetike
Transmetimi i sistemit të antenës në modalitetin e transmetimit të Figurës 1 përfaqësohet nga ekuivalenti Thevenin siç tregohet në Figurën 2, ku burimi përfaqësohet nga një gjenerator ideal sinjali, linja e transmetimit përfaqësohet nga një linjë me impedancë karakteristike Zc, dhe antena përfaqësohet nga një ngarkesë ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Rezistenca e ngarkesës RL përfaqëson humbjet e përçueshmërisë dhe dielektrike të shoqëruara me strukturën e antenës, ndërsa Rr përfaqëson rezistencën ndaj rrezatimit të antenës, dhe reaktansa XA përdoret për të përfaqësuar pjesën imagjinare të impedancës së shoqëruar me rrezatimin e antenës. Në kushte ideale, e gjithë energjia e gjeneruar nga burimi i sinjalit duhet të transferohet në rezistencën e rrezatimit Rr, e cila përdoret për të përfaqësuar aftësinë e rrezatimit të antenës. Megjithatë, në zbatimet praktike, ka humbje përçues-dielektrike për shkak të karakteristikave të linjës së transmetimit dhe antenës, si dhe humbje të shkaktuara nga reflektimi (mospërputhja) midis linjës së transmetimit dhe antenës. Duke marrë parasysh impedancën e brendshme të burimit dhe duke injoruar humbjet e linjës së transmetimit dhe reflektimit (mospërputhjes), fuqia maksimale i jepet antenës nën përputhjen e konjuguar.
Figura 2
Për shkak të mospërputhjes midis linjës së transmetimit dhe antenës, vala e reflektuar nga ndërfaqja mbivendoset me valën incidente nga burimi në antenë për të formuar një valë në këmbë, e cila përfaqëson përqendrimin dhe ruajtjen e energjisë dhe është një pajisje tipike rezonante. Një model tipik i valës në këmbë tregohet nga vija me pika në Figurën 2. Nëse sistemi i antenës nuk është projektuar siç duhet, linja e transmetimit mund të veprojë kryesisht si një element i ruajtjes së energjisë dhe jo si një pajisje valëpërçuese dhe transmetimi të energjisë.
Humbjet e shkaktuara nga linja e transmetimit, antena dhe valët në këmbë janë të padëshirueshme. Humbjet në linjë mund të minimizohen duke zgjedhur linja transmetimi me humbje të ulëta, ndërsa humbjet e antenave mund të reduktohen duke zvogëluar rezistencën e humbjeve të përfaqësuar nga RL në Figurën 2. Valët në këmbë mund të reduktohen dhe ruajtja e energjisë në linjë mund të minimizohet duke përputhur impedancën e antenës (ngarkesës) me impedancën karakteristike të linjës.
Në sistemet pa tel, përveç marrjes ose transmetimit të energjisë, antenat zakonisht kërkohen për të rritur energjinë e rrezatuar në drejtime të caktuara dhe për të shtypur energjinë e rrezatuar në drejtime të tjera. Prandaj, përveç pajisjeve të zbulimit, antenat duhet të përdoren edhe si pajisje drejtuese. Antenat mund të jenë në forma të ndryshme për të përmbushur nevoja specifike. Mund të jetë një tel, një hapje, një copë, një montim elementesh (material), një reflektor, një lente, etj.
Në sistemet e komunikimit pa tel, antenat janë një nga komponentët më kritikë. Projektimi i mirë i antenës mund të zvogëlojë kërkesat e sistemit dhe të përmirësojë performancën e përgjithshme të sistemit. Një shembull klasik është televizioni, ku pritja e transmetimit mund të përmirësohet duke përdorur antena me performancë të lartë. Antenat janë për sistemet e komunikimit ajo që sytë janë për njerëzit.
2. Klasifikimi i Antenave
Antena me bri është një antenë planare, një antenë mikrovalë me një prerje tërthore rrethore ose drejtkëndëshe që hapet gradualisht në fund të valëpërçuesit. Është lloji më i përdorur i antenës mikrovalë. Fusha e saj e rrezatimit përcaktohet nga madhësia e hapjes së bririt dhe lloji i përhapjes. Midis tyre, ndikimi i murit të bririt në rrezatim mund të llogaritet duke përdorur parimin e difraksionit gjeometrik. Nëse gjatësia e bririt mbetet e pandryshuar, madhësia e hapjes dhe ndryshimi i fazës kuadratike do të rriten me rritjen e këndit të hapjes së bririt, por fitimi nuk do të ndryshojë me madhësinë e hapjes. Nëse brezi i frekuencës së bririt duhet të zgjerohet, është e nevojshme të zvogëlohet reflektimi në qafë dhe hapjen e bririt; reflektimi do të ulet ndërsa madhësia e hapjes rritet. Struktura e antenës me bri është relativisht e thjeshtë, dhe modeli i rrezatimit është gjithashtu relativisht i thjeshtë dhe i lehtë për t'u kontrolluar. Përdoret përgjithësisht si një antenë me drejtim të mesëm. Antenat me bri reflektues parabolik me gjerësi bande të gjerë, lobe anësore të ulëta dhe efikasitet të lartë përdoren shpesh në komunikimet me rele mikrovalësh.
2. Antenë mikrostripësh
Struktura e antenës mikrostripike në përgjithësi përbëhet nga substrati dielektrik, radiatori dhe plani i tokëzimit. Trashësia e substratit dielektrik është shumë më e vogël se gjatësia e valës. Shtresa e hollë metalike në fund të substratit është e lidhur me planin e tokëzimit, dhe shtresa e hollë metalike me një formë specifike formohet në pjesën e përparme përmes procesit të fotolitografisë si një radiator. Forma e radiatorit mund të ndryshohet në shumë mënyra sipas kërkesave.
Rritja e teknologjisë së integrimit të mikrovalëve dhe proceseve të reja të prodhimit ka nxitur zhvillimin e antenave mikrostrip. Krahasuar me antenat tradicionale, antenat mikrostrip jo vetëm që janë të vogla në madhësi, të lehta në peshë, me profil të ulët, të lehta për t'u përshtatur, por edhe të lehta për t'u integruar, me kosto të ulët, të përshtatshme për prodhim masiv dhe gjithashtu kanë avantazhet e vetive të larmishme elektrike.
3. Antenë me çarje valëpërçuese
Antena me çarje valëpërçuese është një antenë që përdor çarjet në strukturën e valëpërçuesit për të arritur rrezatim. Zakonisht përbëhet nga dy pllaka metalike paralele që formojnë një valëpërçues me një hapësirë të ngushtë midis dy pllakave. Kur valët elektromagnetike kalojnë nëpër hapësirën e valëpërçuesit, do të ndodhë një fenomen rezonance, duke gjeneruar kështu një fushë të fortë elektromagnetike pranë hapësirës për të arritur rrezatim. Për shkak të strukturës së saj të thjeshtë, antena me çarje valëpërçuese mund të arrijë rrezatim me brez të gjerë dhe efikasitet të lartë, kështu që përdoret gjerësisht në radarë, komunikime, sensorë pa tel dhe fusha të tjera në bandat e valëve mikrovalë dhe milimetër. Përparësitë e saj përfshijnë efikasitet të lartë rrezatimi, karakteristika të brezit të gjerë dhe aftësi të mirë anti-ndërhyrje, kështu që preferohet nga inxhinierët dhe studiuesit.
Antena bikonike është një antenë me brez të gjerë me një strukturë bikonike, e cila karakterizohet nga përgjigje e gjerë në frekuencë dhe efikasitet i lartë rrezatimi. Dy pjesët konike të antenës bikonike janë simetrike me njëra-tjetrën. Nëpërmjet kësaj strukture, mund të arrihet rrezatim efektiv në një brez të gjerë frekuencash. Zakonisht përdoret në fusha të tilla si analiza e spektrit, matja e rrezatimit dhe testimi EMC (përputhshmëria elektromagnetike). Ka karakteristika të mira të përputhjes së impedancës dhe rrezatimit dhe është e përshtatshme për skenarë aplikimi që duhet të mbulojnë frekuenca të shumëfishta.
Antena spirale është një antenë me brez të gjerë me një strukturë spirale, e cila karakterizohet nga përgjigje e gjerë në frekuencë dhe efikasitet i lartë rrezatimi. Antena spirale arrin diversitetin e polarizimit dhe karakteristikat e rrezatimit me brez të gjerë përmes strukturës së spiraleve, dhe është e përshtatshme për radarë, komunikim satelitor dhe sisteme komunikimi pa tel.
Për të mësuar më shumë rreth antenave, ju lutemi vizitoni:
Koha e postimit: 14 qershor 2024

