Pada era moden ini komunikasi tanpa wayar , banyak jurutera menunjukkan minat untuk melakukan pengkhususan dalam bidang komunikasi, tetapi ini memerlukan pengetahuan asas mengenai konsep komunikasi asas seperti jenis antena, radiasi elektromagnetik dan pelbagai fenomena yang berkaitan dengan penyebaran, dll. Sekiranya sistem komunikasi tanpa wayar, antena memainkan peranan penting berperanan kerana mereka menukar isyarat elektronik menjadi gelombang elektromagnetik dengan cekap.

Jenis Antena

Antena adalah komponen asas bagi mana-mana litar elektrik kerana mereka menyediakan hubungan yang saling menghubungkan antara pemancar dan ruang bebas atau antara ruang bebas dan penerima. Sebelum kita membincangkan mengenai jenis antena, terdapat beberapa sifat yang perlu difahami. Selain dari sifat-sifat ini, kami juga merangkumi pelbagai jenis antena yang digunakan dalam sistem komunikasi secara terperinci.

Sifat Antena

Keuntungan Antena
Bukaan
Arah dan lebar jalur
Polarisasi
Panjang berkesan
Gambar rajah kutub

Keuntungan Antena: Parameter yang mengukur tahap keterarahan pola radial antena dikenali sebagai gain. Antena dengan gandaan yang lebih tinggi lebih berkesan dalam corak sinarannya. Antena direka sedemikian rupa sehingga daya naik ke arah yang diinginkan dan menurun ke arah yang tidak diingini.

G = (daya yang dipancarkan oleh antena) / (daya yang dipancarkan oleh antena referensi)

Bukaan: Bukaan ini juga dikenali sebagai bukaan antena yang berkesan yang secara aktif berpartisipasi dalam penghantaran dan penerimaan gelombang elektromagnetik. Kuasa yang diterima oleh antena dikaitkan dengan kawasan kolektif. Kawasan antena yang dikumpulkan ini dikenali sebagai bukaan berkesan.

Pr = Pd * A watt
A = pr / pd m2

Arah dan Lebar Jalur: Arahan antena didefinisikan sebagai ukuran radiasi daya tertumpu ke arah tertentu. Ini mungkin dianggap sebagai kemampuan antena untuk mengarahkan daya terpancar ke arah tertentu. Ia juga dapat diperhatikan sebagai nisbah intensiti radiasi ke arah tertentu dengan intensiti radiasi rata-rata. Lebar jalur adalah salah satu parameter yang diinginkan untuk memilih antena. Ia dapat didefinisikan sebagai julat frekuensi di mana antena dapat memancarkan tenaga dengan betul dan menerima tenaga.

Polarisasi: Gelombang elektromagnetik yang dilancarkan dari antena boleh terpolarisasi secara menegak dan mendatar. Sekiranya gelombang menjadi terpolarisasi dalam arah menegak, maka vektor E adalah menegak dan memerlukan antena menegak. Sekiranya vektor E mengikut arah mendatar, ia memerlukan antena mendatar untuk melancarkannya. Kadang-kadang, polarisasi bulat digunakan, ia adalah gabungan kedua-dua cara mendatar dan menegak.

Panjang Berkesan: Panjang efektif adalah parameter antena yang mencirikan kecekapan antena dalam menghantar dan menerima gelombang elektromagnetik. Panjang efektif boleh ditentukan untuk kedua-dua antena pemancar dan penerima. Nisbah EMF pada input penerima ke intensiti medan elektrik yang berlaku pada antena dikenali sebagai panjang efektif penerima. Panjang efektif pemancar dapat didefinisikan sebagai panjang ruang bebas dalam konduktor, dan pengedaran arus sepanjang panjangnya menghasilkan intensiti medan yang sama ke arah radiasi apa pun.

Panjang Berkesan = (Kawasan di bawah gangguan arus tidak seragam) / (Kawasan di bawah pengedaran arus seragam)

Gambar rajah kutub: Sifat antena yang paling ketara ialah corak radiasi atau rajah polarnya. Sekiranya terdapat antena pemancar, ini adalah plot yang membincangkan mengenai kekuatan medan daya yang dipancarkan oleh antena dalam pelbagai arah sudut seperti yang ditunjukkan dalam plot di bawah. Plot juga dapat diperoleh untuk kedua-dua bidang menegak dan mendatar - dan, ia juga dinamakan sebagai pola menegak dan mendatar.

Sampai sekarang kita telah membahas sifat antena, dan sekarang kita akan membincangkan mengenai pelbagai jenis antena yang digunakan untuk aplikasi yang berbeza.

Jenis Antena

Antena Berkala Log

Antena Bow Tie
Susunan Dipol Berkala Log

Antena Kawat

Antena Dipole Pendek
Antena Dipole
Antena Monopole
Gelung Antena

Antena Gelombang Perjalanan

Antena Heliks
Antena Yagi-Uda

Antena Gelombang Mikro

Antena jalur Mikro segi empat tepat
Antena Planar Terbalik-F

Antena Reflektor

Reflektor Sudut
Reflektor Parabolik

1. Antena Log-Berkala

Antena Berkala Log

Antena log-berkala juga dinamakan sebagai tatasusunan berkala log. Ia adalah antena rasuk sempit pelbagai elemen yang berfungsi pada pelbagai frekuensi. Antena ini terbuat dari serangkaian dipol yang diletakkan di sepanjang paksi antena pada selang ruang yang berlainan diikuti dengan fungsi frekuensi logaritmik. Antena log-berkala digunakan dalam berbagai aplikasi di mana lebar jalur berubah-ubah diperlukan bersama dengan penambahan dan pengarahan antena.

Antena Bow-Tie

Antena Bow Tie

Antena tali leher juga dikenali sebagai antena Biconical atau antena Butterfly. Antena biconical adalah antena jalur lebar omnidirectional. Mengikut ukuran antena ini, ia mempunyai tindak balas frekuensi rendah, dan bertindak sebagai penapis lulus tinggi. Oleh kerana frekuensi menuju ke had yang lebih tinggi, jauh dari frekuensi reka bentuk, corak radiasi antena akan berubah dan menyebar.

Sebilangan besar antena ikatan busur adalah turunan dari antena bicon. Discone adalah sejenis antena separuh bicon. Antena ikatan busur adalah satah, dan oleh itu, antena arah.

Susunan Dipol Berkala Log

Antena Dipole Berkala Log

Jenis antena yang paling biasa digunakan di teknologi komunikasi tanpa wayar adalah susunan dipol berkala secara asasnya merangkumi sebilangan elemen dipol. Antena array dipol ini mengurangkan ukuran dari hujung belakang hingga hujung depan. Rasuk utama antena RF ini berasal dari hujung depan yang lebih kecil.

Elemen di hujung belakang array berukuran besar dengan panjang gelombang separuh beroperasi dalam julat frekuensi rendah. Jarak elemen dikurangkan ke arah hujung array di mana susunan terkecil diletakkan. Semasa operasi ini, kerana frekuensi berubah, peralihan yang lancar berlaku di sepanjang susunan elemen, yang mengarah ke membentuk kawasan aktif.

2. Antena Kawat

Antena Kawat

Antena wayar juga dikenali sebagai antena linier atau melengkung. Antena ini sangat mudah, murah dan digunakan dalam pelbagai aplikasi. Antena ini kemudian dibahagikan kepada empat seperti yang dijelaskan di bawah.

Antena Dipole

Antena dipol adalah salah satu penjajaran antena yang paling mudah. Antena dipole ini terdiri daripada dua batang logam nipis dengan perbezaan voltan sinusoidal di antara keduanya. Panjang batang dipilih sedemikian rupa sehingga panjang suku panjang panjang gelombang pada frekuensi operasi. Antena ini digunakan dalam merancang antena sendiri atau antena lain. Ia sangat mudah untuk dibina dan digunakan.

Antena Dipole

Antena dipol terdiri daripada dua batang logam yang mengalir arus dan frekuensi. Aliran arus dan voltan ini menjadikan gelombang elektromagnetik dan isyarat radio terpancar. Antena terdiri daripada elemen pemancar yang membelah batang dan mengalirkan arus melalui pusat dengan menggunakan pengumpan pada pemancar keluar yang mengambil dari penerima. Jenis antena dipol yang berbeza digunakan sebagai Antena RF merangkumi gelombang separuh, berganda, dilipat, tidak bergema, dan sebagainya.

Antena Dipol Pendek:

“bagaimana pengawal motor berfungsi ”

Antena Dipole Pendek

Ia adalah antena yang paling mudah dari semua jenis. Antena ini adalah wayar litar terbuka di mana pendek menunjukkan 'relatif terhadap panjang gelombang' sehingga antena ini memberi keutamaan kepada ukuran wayar relatif terhadap panjang gelombang frekuensi operasi. Tidak perlu dipertimbangkan mengenai ukuran mutlak antena dipol. Antena dipol pendek terdiri daripada dua konduktor linear bersama yang diletakkan dari hujung ke hujung, dengan jurang kecil antara konduktor oleh pengumpan. Dipol dianggap pendek jika panjang elemen memancar kurang dari sepersepuluh panjang gelombang.

L<λ/10

Antena dipol pendek diperbuat daripada dua konduktor linear bersama yang diletakkan hujung ke hujung, dengan jurang kecil antara konduktor oleh pengumpan.

Antena dipol pendek jarang memuaskan dari sudut kecekapan kerana sebahagian besar daya yang memasuki antena ini hilang kerana haba dan kehilangan daya tahan juga menjadi tinggi secara beransur-ansur.

Antena Monopole

Antena monopole adalah separuh daripada antena dipol sederhana yang terletak di atas landasan yang dibumikan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Corak radiasi di atas bidang yang dibumikan akan sama dengan antena dipol gelombang separuh, namun, daya total yang dipancarkan adalah separuh daripada dipol medan yang hanya terpancar di kawasan hemisfera atas. Arahan antena ini menjadi dua kali ganda berbanding dengan antena dipole.

Antena monopole juga digunakan sebagai antena yang dipasang pada kenderaan kerana mereka menyediakan bidang tanah yang diperlukan untuk antena yang dipasang di atas bumi.

Gelung Antena

Gelung Antena

Antena gelung mempunyai ciri yang serupa dengan antena dipol dan monopole kerana ia mudah dan senang dibina. Antena gelung boleh didapati dalam pelbagai bentuk seperti bulat, elips, segi empat tepat, dan lain-lain. Ciri-ciri asas antena gelung tidak bergantung pada bentuknya. Mereka digunakan secara meluas dalam hubungan komunikasi dengan frekuensi sekitar 3 GHz. Antena ini juga dapat digunakan sebagai probe medan elektromagnetik pada jalur gelombang mikro.

Lingkaran antena gelung menentukan kecekapan antena yang serupa dengan antena dipol dan monopole. Antena ini kemudian dikelaskan kepada dua jenis: kecil elektrik dan besar elektrik berdasarkan keliling gelung.

Antena gelung kecil elektrik ———> Lingkaran≤λ⁄10

Antena gelung besar elektrik ———> Lingkaran≈λ

Gelung kecil elektrik satu putaran mempunyai rintangan radiasi kecil berbanding rintangan kehilangannya. Rintangan radiasi antena gelung kecil dapat ditingkatkan dengan menambahkan lebih banyak putaran. Gelung berbelok mempunyai ketahanan sinaran yang lebih baik walaupun kecekapannya kurang.

Antena Gelung Kecil

Oleh kerana itu, antena gelung kecil kebanyakannya digunakan sebagai antena penerima di mana kerugian tidak wajib. Gelung kecil tidak digunakan sebagai antena pemancar kerana kecekapannya yang rendah.

Antena gelung resonan agak besar, dan diarahkan oleh pengoperasian panjang gelombang. Mereka juga dikenali sebagai antena gelung besar kerana ia digunakan pada frekuensi yang lebih tinggi, seperti VHF dan UHF, di mana ukurannya sesuai. Mereka boleh dilihat sebagai antena dilipat-dipol dan berubah bentuk menjadi bentuk yang berbeza seperti sfera, persegi, dan lain-lain, dan mempunyai ciri-ciri yang serupa seperti kecekapan radiasi tinggi.

3. Antena Gelombang Perjalanan

Antena Heliks

Antena heliks juga dikenali sebagai antena heliks. Mereka mempunyai struktur yang agak sederhana dengan satu, dua atau lebih wayar masing-masing luka untuk membentuk heliks, biasanya disokong oleh pesawat tanah atau reflektor berbentuk dan didorong oleh umpan yang sesuai. Reka bentuk yang paling biasa adalah wayar tunggal yang disokong oleh tanah dan diberi garis sepaksi.

Secara umum, sifat radiasi antena heliks dikaitkan dengan spesifikasi ini: ukuran elektrik struktur, di mana impedans input lebih sensitif terhadap ukuran nada dan wayar.

Antena Heliks

Antena heliks mempunyai dua mod sinaran yang mendominasi: mod normal dan mod paksi. Mod paksi digunakan dalam pelbagai aplikasi. Dalam mod biasa, dimensi heliks kecil berbanding dengan panjang gelombang. Antena ini bertindak sebagai antena dipol pendek atau monopole. Dalam mod paksi, dimensi heliks adalah sama dengan panjang gelombangnya. Antena ini berfungsi sebagai antena arah.

Antena Yagi-Uda

Antena Yagi-Uda

Antena lain yang menggunakan elemen pasif adalah Antena Yagi-Uda . Antena jenis ini murah dan berkesan. Ia boleh dibina dengan satu atau lebih elemen reflektor dan satu atau lebih elemen pengarah. Antena Yagi dapat dibuat dengan menggunakan antena dengan satu reflektor, elemen aktif dipol dilipat-dipol, dan pengarah, dipasang untuk polarisasi mendatar ke arah depan.

“cara membuat strobs led ”

4. Antena Gelombang Mikro

Antena yang beroperasi pada frekuensi gelombang mikro dikenali sebagai antena gelombang mikro . Antena ini digunakan dalam pelbagai aplikasi.

Antena jalur Mikro segi empat tepat

Antena jalur Mikro segi empat tepat

Untuk aplikasi kapal angkasa atau pesawat terbang - berdasarkan spesifikasi seperti ukuran, berat, kos, prestasi, kemudahan pemasangan, dll. - antena berprofil rendah lebih disukai. Antena ini dikenali sebagai antena mikrostrip segi empat tepat atau antena tambalan, mereka hanya memerlukan ruang untuk saluran suapan yang biasanya diletakkan di belakang permukaan tanah. Kelemahan utama menggunakan antena ini adalah lebar jalur mereka yang tidak cekap dan sangat sempit, yang biasanya merupakan pecahan peratus atau, paling banyak, beberapa peratus.

Antena Planar Terbalik-F

Antena Planar Inverted-F dapat dianggap sebagai sejenis antena linear Inverted F (IFA) di mana elemen pemancar wayar digantikan oleh plat untuk meningkatkan lebar jalur. Kelebihan antena ini adalah bahawa ia dapat disembunyikan ke dalam perumahan telefon bimbit jika dibandingkan dengan pelbagai jenis antena seperti antena cambuk, rod atau heliks, dan lain-lain. Kelebihan lain ialah mereka dapat mengurangkan sinaran belakang ke arah atas antena dengan menyerap daya, yang meningkatkan kecekapan. Mereka memberikan keuntungan tinggi dalam keadaan mendatar dan menegak. Ciri ini paling penting untuk semua jenis antena yang digunakan dalam komunikasi tanpa wayar.

5. Antena Reflektor

Antena Pemantul Sudut

Antena Pemantul Sudut

Antena yang terdiri daripada satu atau lebih elemen dipol yang diletakkan di depan reflektor sudut, dikenali sebagai antena pemantul sudut. Arahan setiap antena dapat ditingkatkan dengan menggunakan reflektor. Sekiranya antena wayar, lembaran pengalir digunakan di belakang antena untuk mengarahkan radiasi ke arah depan.

Antena Parabolik-Reflektor

Permukaan sinaran antena parabola mempunyai dimensi yang sangat besar berbanding dengan panjang gelombang. Optik geometri, yang bergantung pada sinar dan muka gelombang, digunakan untuk mengetahui mengenai ciri-ciri tertentu antena ini. Sifat penting tertentu antena ini dapat dikaji dengan menggunakan optik sinar, dan antena lain dengan menggunakan teori medan elektromagnetik.

Antena Parabolik

Salah satu sifat berguna antena ini adalah penukaran muka gelombang sfera yang berbeza menjadi depan gelombang selari yang menghasilkan sinar antena yang sempit. Pelbagai jenis makanan yang menggunakan reflektor parabola ini termasuk makanan tanduk, makanan Cartesian dan makanan dipol.

Dalam artikel ini, anda telah mengkaji tentang pelbagai jenis antena dan aplikasinya dalam komunikasi tanpa wayar dan penggunaan Antena dalam menghantar dan menerima data. Untuk sebarang bantuan mengenai artikel ini, hubungi kami dengan memberi komen di bahagian komen di bawah.

Kredit gambar: