در این مقاله سه فیلم قدیمی آموزش مفاهیم آنتن آورده شده است. مفاهیم به خوبی و با زبان روان انگلیسی بیان شده که به همگی توصیه می کنم از دست ندید.
دانلود فیلم آموزشی - مفاهیم آنتن: انتشار امواج
دانلود فیلم آموزشی - مفاهیم آنتن: جهت ورزی
دانلود فیلم آموزشی - مفاهیم آنتن: پهنای باند
بهره یا گین در آنتن ها بر حسب دسیبل و نسبت به یک آنتن ایزوتروپیک (یک منبع نقطعه ای که در تمامی جهت ها به صورت یکسان و یکنواخت تشعشع می کند) بیان می شود. ساختار فیزیکی آنتن ها، با توجه به فرکانس کاری، باعث ایجاد نقاط دارای گین و بدون گین در اطراف آنتن می شود. در این نقاط میدان ها دارای بهره شده و تقویت می شوند و یا تضعیف می شوند. در این مقاله برای آشنایی شما پترن و مشخصات تعدادی از آنتن های متداول آورده شده است.
آنتن پارابولیک:
آنتن دیپل:
Gain (typ): 2 dB
Bandwidth: 10% (1.1:1)
Frequency Limit:
Lower: none
Upper: 8 GHz
(due to size)
Polarization: Linear
(vertical as shown)
Half-Power BW (typ):
80º x 360º
آنتن های WHIP عمودی، یک چهارم طول موج:
Gain (typ): 2 to 6 dB
Bandwidth: 10% (1.1:1)
Frequency Limit:
Lower: none
Upper: none
Polarization: Linear
(vertical as shown)
Half-Power BW (typ):
45º x 360º
آنتن های لاگ پریودیک:
Polarization: Linear
Gain (typ): 6 to 8 dB
Bandwidth: 163% or 10:1
Frequency Limit:
Lower: 3 MHz
Upper: 18 GHz
آرایه ی یاگی:
Gain (typ): 5 to 15 dB
Bandwidth: 5% (1.05:1)
Frequency Limit:
Lower: 50 MHz
Upper: 2 GHz
Polarization: Linear
(horizontal as shown)
Half-Power BW) (typ):
50º x 50º
لوپ دایره ای:
Gain (typ): -2 to 2 dB
Bandwidth: 10% (1.1:1)
Frequency Limit:
Lower: 50 MHz
Upper: 1 GHz
Polarization: Linear
(horizontal as shown)
Half-Power BW (typ):
80º x 360º
لوپ مربعی:
Gain (typ): 1 to 3 dB
Bandwidth: 10% (1.1:1)
Frequency Limit:
Lower: 50 MHz
Upper: 1 GHz
Polarization: Linear
(horizontal as shown)
Half-Power BW (typ):
100º x 360º
وی VEE:
Polarization: Linear
(vertical as shown)
Half-Power BW (typ):
60 deg x 60 deg
Gain (typ): 2 to 7 dB
Bandwidth: "Broadband"
Frequency Limit:
Lower: 3 MHz
Upper: 500 MHz
(practical limit)
هورن:
Gain (typ): 5 to 20 dB
Bandwidth:
120% (4:1) - ridged
67% (2:1) - non-ridged
Frequency Limit:
Lower - 50 MHz
Upper - 40 GHz
Polarization: Linear
(vertical as shown)
Half-Power BW (typ):
40º x 40º
شما یک مهندس مایکروویو هستید. شاید نتوانید تعداد بارهایی که از شما درخواست برای تعمیر اجاق مایکروویو شده است را بشمارید، حتی اگر برای آن ها توضیح داده باشید که "این کاری نیست که ما می کنیم". به هر حال این داستان ادامه دارد....
امروزه هر کسی یک تلفن همراه دارد، و درک مبهمی از اینکه چگونه صدا یا پیامش به گوشی دیگر منتقل می شود.ممکن است یکبار شخصی متوجه برج آنتن های مخابراتی شده و از شما بپرسد که بر روی آن چه خبر است و شما در بخش دیگری از مایکروویو تخصص دارید و نمی توانید اطلاعات جامعی در اختیارش قرار دهید.
بنابراین به منظور کمک این مقاله نگارش شده است. البته بسیاری از مخاطبان ما معلومات زیادی در ارتباط با آنتن ها دارند، ولی برای دیگران، برخی از ویژگی های آنتن هایی که در عکس نشان داده شده است را بیان می کنیم.
امواج الکترومغناطیس توسط جریان و بار متغیر با زمان به وجود می آیند. اثر متقابل و تداخل و تعامل امواج الکترومغناطیس با مواد گوناگون از شرایط مرزی قوانین ماکسول تبعیت می کند. امواج الکترومغناطیس می توانند توسط یک ساختار (خطوط انتقال) و یا فضای آزاد هدایت شوند. آنتن ساختاری است که میدان های الکترومغناطیسی را از یک منبع به سمت محیط پیرامون، و یا به صورت هم پاسخ، امواج را از محیط پیرامون به گیرنده هدایت می کنند. شکل و ابعاد آنتن انتقال از ناحیه میدان نزدیک به میدان دور را تعیین می کند.
رفتار میدان نزدیک به طور واضحی در اطراف یک آنتن کوچک دیده می شود، دیپل الکتریکی یک شیئ خازنی است:
میدان های نزدیک شامل میدان های نزدیک راکتیو، با نام میدان های نزدیک شبه استاتیک نیز شناخته می شوند، و میدان های نزدیک تشعشعی که با ناحیه فرزنل نیز شناخته می شوند. در میدان های نزدیک شبه استاتیک مشاهده می شود که میدان ها به شدت مشابه میدان های الکترواستاتیک یک دیپل شارژ شده برای یک آنتن دیپل و میدان های مغناطیسی یک دیپل مغناطیسی برای یک آنتن حلقه ای (loop antenna) هستند. در آنتن های بزرگ میدان های شبه استاتیک در نزدیک لبه های آنتن قابل مشاهده هستند.
در ناحیه فرزنل امواج به صورت مشخصی غیر صفحه ای و ممکن است دارای اختلاف فازی باشند که به صورت خطی با فاصله از آنتن تغییر نکند.
از ناحیه میدان نزدیک به سمت میدان دور، تشعشعات الکترومغناطیسی از حالت امواج کره ای به امواج صفحه ای تغییر حالت می دهند. میدان های دور معمولا ناحیه فرانهوفر نامیده می شوند.
اگر فاصله شما از آنتن بیشتر از 2d^2/lambda باشد، شما در ناحیه میدان دور قرار دارید.
حلقه کوچک در یک دیپل مغناطیسی یک شیئ مغناطیسی است.
در تمامی آنتن های کوچک به لحاظ الکتریکی (کوچکتر از یک طول موج) میدان های نزدیک در محیطی که آنتن قرار دارد، به وجود می آیند. این آنتن به همراه محیط اطرافش است که باعث تشعشع امواج الکترومغناطیس می شود. آنتن های کوچک به لحاظ الکتریکی شامل موارد زیر هستند:
قبل از اینکه به میدان های نزدیک بپردازیم، بهتر است که رفتار میدان های دور را درک کنیم. میدان های الکترومغناطیسی در ناحیه دور از منبع به صورت مسطح بوده و می توان آن ها را امواج صفحه ای در نظر گرفت. چگالی توان به صورت زیر محاسبه می شود:
Ptransmitted/Area spread out = W/m2
در ناحیه میدان دور، میدان های الکتریکی و مغناطیسی متناسب با (شعاع/1) هستند. بردار پوینتیگ (مساحت/توان) با رابطه (E cross H) بیان می شود. بنابراین چگالی توان با نسبت (2^(شعاع)/1) کاهش می یابد.
آنتن هایی که به صورت الکتریکی بزرگ هستند، منابع بسیار خوبی برای تولید امواج صفحه ای در آزمایشگاه می باشند. یک آنتن بزرگ توان را متمرکز می کند، به این عمل جهت ورزی (directivity) و یا بهره جهتی (directive gain) گفته می شود. در زیر مثال هایی از آنتن های بزرگ آورده شده است.