Yangiliklar - Antenna nazariyasi

Ushbu bobda simsiz aloqaning asosiy parametrlari tanishtiriladi, buning maqsadi aloqa tizimlarida antennalarning rolini yaxshiroq tushunishdir. Simsiz aloqa elektromagnit to'lqinlar shaklida amalga oshiriladi, bu esa to'lqinlarning tarqalish xususiyatlarini tushunishni zarur qiladi.

Ushbu bobda biz quyidagi parametrlarni muhokama qilamiz:

• Chastota
• To'lqin uzunligi
• Empedans moslashuvi
• VSWR va aks ettirilgan quvvat
• O'tkazish qobiliyati
• Foizli o'tkazish qobiliyati
• Radiatsiya intensivligi

Endi ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

Chastotasi:

Standart ta'rifga ko'ra, chastota - bu to'lqinning vaqt birligida takrorlanish soni. Oddiy qilib aytganda, chastota hodisaning qanchalik tez-tez sodir bo'lishini tavsiflaydi. Davriy to'lqin har T soniyada (bir davr) takrorlanadi va uning chastotasi T vaqt davrining teskarisidir.

Matematik jihatdan, u quyidagicha ko'rinadi:

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

•F davriy to'lqinning chastotasini ifodalaydi,

•T - bitta to'liq siklni bajarish uchun zarur bo'lgan vaqt.

Chastota gertsda o'lchanadi, qisqartirilgan holda Hz deb ataladi.

Yuqoridagi rasmda sinus to'lqini ko'rsatilgan bo'lib, kuchlanishni (mV da) vaqt funksiyasi (ms da) sifatida ko'rsatadi. Bu to'lqin shakli har 2t millisekundda takrorlanadi; shuning uchun uning davri T = 2t ms va chastotasi f = 1/(2t) kHz.

To'lqin uzunligi:

Standart ta'rifga ko'ra, ketma-ket ikkita cho'qqi yoki ketma-ket ikkita chuqurlik orasidagi masofa to'lqin uzunligi deb ataladi.

Sodda qilib aytganda, to'lqin uzunligi ikkita qo'shni musbat cho'qqilar yoki ikkita qo'shni manfiy cho'qqilar orasidagi masofadir. Quyidagi rasmda to'lqin uzunligi (λ) va amplituda bilan belgilangan davriy to'lqin shakli ko'rsatilgan. Chastota qanchalik yuqori bo'lsa, to'lqin uzunligi shuncha qisqa bo'ladi va aksincha.

To'lqin uzunligining formulasi quyidagicha:

$$\lambda = \frac{c}{f}$$

•λ to'lqin uzunligini ifodalaydi

•C yorug'lik tezligi (sekundiga 3 marta 10^8$ metr)

•F chastotadir

To'lqin uzunligi λ uzunlik birliklarida, masalan, metr, fut yoki dyuymda ifodalanadi. Odatda ishlatiladigan birlik metrdir.

Empedansni moslashtirish:

Standart ta'rifga ko'ra, impedans mosligi uzatgichning impedansi qabul qilgichning impedansiga taxminan teng bo'lganda sodir bo'ladi.

Antenna va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan impedans mosligi talab qilinadi. Antenna va qabul qilgich yoki uzatgich o'rtasida maksimal quvvat uzatishga erishish uchun antenna, uzatish liniyasi va kontaktlarning impedanslari moslashtirilishi kerak.

Moslashtirish zarurati
Rezonansli qurilmalar ma'lum tor diapazonli chastotalarda optimal chiqishni ta'minlashga qodir. Rezonansli qurilma sifatida antenna impedansi to'g'ri moslashtirilganda yaxshiroq chiqish ko'rsatkichlariga erishishi mumkin.

• Antenna impedansi bo'sh joyning impedansiga mos kelganda, antenna tomonidan nurlantirilgan quvvat samarali ravishda uzatiladi

• Qabul qiluvchi antenna uchun uning chiqish impedansi qabul qiluvchi kuchaytirgich sxemasining kirish impedansiga mos kelishi kerak

•Uzatuvchi antenna uchun uning kirish impedansi uzatuvchi kuchaytirgichning chiqish impedansiga, shuningdek, uzatish liniyasining xarakterli impedansiga mos kelishi kerak.

Empedans Z belgisi bilan belgilangan ohmlarda o'lchanadi.

VSWR va aks ettirilgan quvvat：

Standart ta'rifga ko'ra, tik turgan to'lqindagi maksimal kuchlanishning minimal kuchlanishga nisbati kuchlanish tik turgan to'lqin nisbati (VSWR) deb ataladi.

Antenna, uzatish liniyasi va sxemaning impedanslari mos kelmasa, quvvatni samarali ravishda nurlantirib bo'lmaydi; buning o'rniga quvvatning bir qismi qaytariladi.

Asosiy xususiyatlar quyidagilardir —

•Empedans nomuvofiqligi darajasini ko'rsatuvchi parametr kuchlanish tik turgan to'lqin nisbati (VSWR) deb ataladi.

•VSWR kuchlanishli tik turgan to'lqin nisbatini anglatadi va odatda SWR deb ham ataladi

•Empedans nomuvofiqligi qanchalik katta bo'lsa, VSWR qiymati shuncha yuqori bo'ladi

• Samarali nurlanishga erishish uchun ideal VSWR qiymati 1:1 ga teng.

• Qaytgan quvvat oldinga yo'naltirilgan quvvatning isrof bo'lgan qismini anglatadi. Qaytgan quvvat va VSWR asosan bir xil jismoniy hodisani turli nuqtai nazardan tasvirlaydi.

O'tkazish qobiliyati:

Standart ta'rifga ko'ra, ma'lum bir aloqa uchun ajratilgan belgilangan to'lqin uzunligi diapazonidagi chastota diapazoni o'tkazish qobiliyati deb ataladi.

Signal uzatilganda yoki qabul qilinganda, u ma'lum bir chastota diapazonida ishlaydi. Ushbu aniq chastota diapazoni uzatish paytida boshqa signallarning shovqinini oldini olish uchun ma'lum bir signalga biriktirilgan.

•O'tkazuvchanlik diapazoni signal uzatishning yuqori chastotali va past chastotali chegaralari orasidagi chastota diapazonini anglatadi.

• O'tkazish qobiliyati ajratilgandan so'ng, uni boshqalar ishlata olmaydi

• Butun spektr o'tkazish qobiliyati segmentlariga bo'lingan, ularning har biri turli uzatgichlarga biriktirilgan

Biz hozirgina muhokama qilgan o'tkazish qobiliyatini mutlaq o'tkazish qobiliyati deb ham atash mumkin.

Foizli o'tkazish qobiliyati:

Standart ta'rifga ko'ra, absolyut o'tkazish qobiliyatining uning markaziy chastotasiga nisbati foizli o'tkazish qobiliyati deb ataladi.

Signal kuchi maksimal darajaga yetadigan diapazon ichidagi chastota rezonans chastotasi deb ataladi, bu diapazonning markaziy chastotasi sifatida ham tanilgan va fC deb ataladi.

• Diapazonning yuqori va past chastotalari mos ravishda fH va fL deb belgilanadi.

• Mutlaq o'tkazish qobiliyati fH − fL bilan berilgan

• Chastota diapazonining kengligini baholash uchun uning kasr o'tkazuvchanlik kengligini yoki foiz o'tkazuvchanlik kengligini hisoblash kerak

Foizli o'tkazish qobiliyati komponent yoki tizim boshqara oladigan chastota o'zgarishlari diapazonini tushunish uchun hisoblanadi.

•fH yuqori chastotani bildiradi

•fL past chastotani bildiradi

•fc markaziy chastotani bildiradi

Foiz o'tkazuvchanligi qanchalik katta bo'lsa, kanal o'tkazuvchanligi shunchalik keng bo'ladi.

Radiatsiya intensivligi:

Radiatsiya intensivligi birlik qattiq burchakka nurlanish quvvati sifatida aniqlanadi.

Antenna ma'lum yo'nalishlarda yanada intensiv nurlanadi, bu uning maksimal nurlanish intensivligiga mos keladi. Nurlanishning mumkin bo'lgan maksimal diapazoni nurlanish intensivligi bilan tavsiflanadi.

Matematik ifoda
Radiatsiya intensivligi nurlanish quvvat zichligini radial masofaning kvadratiga ko'paytirish orqali olinadi: