Пайдалуу маалыматты камтыган сигнал генератордун жардамы менен түзүлүшү мүмкүн. Анын кубаттуулугун күчөткүчтүн жардамы менен көбөйтүүгө жана бир топ аралыкка башка кабарчыга берүүгө болот. Сигнал антенна аркылуу берилет.
Антенна – бул кабыл алуу жолунда белгилүү бир жыштыктагы электромагниттик толкунду электрдик сигналга, ошондой эле берүү жолунда тескери конвертациялоочу түзүлүш.
Антенналардын көп түрлөрү бар. Алар, мисалы, дизайны же иштөө принциби боюнча классификацияланышы мүмкүн. Акыркы учурда электрдик жана магниттик антенналар бөлүнөт. Биринчилери электромагниттик талаанын электрдик компоненти (мындан ары - EMF) жана экинчиси, тиешелүүлүгүнө жараша, магниттик тарабынан башкарылат.
Бул макалада магниттик антенна, анын дизайны, ошондой эле иштөө принцибине көңүл бурулат.
Радио толкундар
Бардык антенналар белгилүү бир толкун диапазону менен иштешет. Толкундар узундугу же жыштыгы боюнча классификацияланышы мүмкүн. Узундук жыштыкка тескери пропорционал экенин белгилей кетүү керек.
Төмөндө радио толкундардын түрлөрү менен алардын узундук жана жыштык параметрлеринин ортосундагы кат алышуу таблицасы келтирилген.
|
Толкундардын түрү |
Толкун узундугу, m | Жыштык |
| Кошумча узун | 105-104 | 3-30 кГц |
| Узак | 104-103 | 30-300 кГц |
| Орто | 103-102 | 300 кГц - 3 МГц |
| Кыска | 100-10 | 3-30 МГц |
| Метр | 10-1 | 30-300MHz |
| Дециметр | 1-0, 1 | 300 МГц – 3 ГГц |
| Сантиметр | 0, 1-0, 01 | 3-30GHz |
| Миллиметр | 0, 01-0, 001 | 30-300GHz |
Көбүнчө толкун аттары диапазон аттары менен алмаштырылат. Мисалы, кыска толкун тилкеси HF диапазону деп аталат.
Метр, дециметр, сантиметр жана миллиметрдик толкундар VHF диапазонуна кирет - ультра кыска толкундар. Дециметрдик толкундар менен иштеген түзүлүштөр UHF антенналары деп аталат (мындан ары - аналогия боюнча).
Колдонмо
Талаанын магниттик компонентине жооп берген антенналардын түрү кененкичинекей өлчөмдөрү жана кабыл алуучу-өткөрүүчү касиеттери үчүн өнөр жайдын бардык түрүндөгү колдонуу. Алардын дизайны көбүнчө чындыгында абдан жөнөкөй жана таякчалуу антенна (көбүнчө унаа үчүн антенна катары колдонулат), мисалы, логарифмдик антенналарга салыштырмалуу кичинекей. Антенналардын акыркы түрү көбүнчө телекөрсөтүүлөрдү камсыз кылган турак жайларда кездешет.
Магниттик антенналардын негизги артыкчылыгы - электрдик тоскоолдуктарга каршы иммунитет. Акыркы факт аларды электр сигналдары көп топтолгон бардык шаарда колдонууга мүмкүндүк берет.
Дизайн
Эң жөнөкөй магниттик антенна төмөнкүлөрдү камтыйт:
- core;
- индуктор;
- катуш алкагы.
Өзөккө рамка салынып, ал эми индуктор рамкага оролгон.
Мындай антеннанын өзөгү магниттик материалдан жасалган. Көбүнчө ферриттен алынат, ал жакшы магниттик касиетке ээ, бул тууралуу кийинчерээк талкууланат.
Ороо жез сыяктуу өткөргүч материалдан жасалган, ал эми рамка болсо катушканын бурулуштары менен өзөктүн ортосунда керексиз байланыштарды болтурбоо үчүн изоляциялоочу материалдан жасалган.
Чынында, магниттик антенна ар бир радио ышкыбоздоруна же электроникага кыйыр түрдө тиешеси бар адамдарга тааныш болгон типтүү муунтуу экени белгилүү болду.
Талаа теориясы
Мындай антеннанын иштөө принцибин түшүнүү үчүн негизги нерсени кайталаш керекалыстан сигналдарды өткөрүүгө байланыштуу бардык маалымат.
Биринчиден, электромагниттик талаа, аты айтып тургандай, эки компонентти камтыйт - магниттик жана электрдик, алар бири-бири менен тыгыз байланышта жана бул талаалардын тегиздиктери (эгер сөз болсо, терминологиялык деталдарды эске албаганда) бири-бирине перпендикуляр.
Экинчиден, бул талаанын таралуу багыты ылдамдык вектору менен аныкталат, ал үч өлчөмдүү мейкиндикте электр интенсивдүүлүк (индукция) векторуна да, магниттик интенсивдүүлүк (индукция) векторуна да перпендикуляр.
Эмне үчүн интенсивдүүлүк векторун индукция вектору менен алмаштырууга болот? Анткени бул параметрлердин маанилери тигил же бул түрдөгү талааны бирдей мүнөздөйт жана бири-бирине пропорционалдуу.
L формасындагы антеннанын иштөө принциби
Термелүүлөр (алар антенна аркылуу берилет) ар кандай объекттен: жыгач таяктан да, металл зымдан да чыгарылат. Бир гана айырмасы металл электр тогун жакшы өткөрөт, андыктан зым чыгарган титирөө көбүрөөк байкалат.
Ошондуктан эң жөнөкөй антеннаны арматуранын бир бөлүгүнөн чогултса болот. Бул баарына тааныш L түрүндөгү антенна болуп калат. Электромагниттик талаанын таасири астында арматурада электр кыймылдаткыч күч пайда болот, ал кандайдыр бир жол менен (теориялык деталдарды эске албаганда) термелүүлөрдүн себеби, ошондой эле сигналды күчөтүү үчүн негиз болуп саналат.
Метал жакшы электрдик касиетке ээ материал. Ошондуктан арматурада электр кыймылдаткыч күч (ЭКК) пайда болот. Демек,талаанын электр компонентинин L түрүндөгү антеннасы башкарылат.
Магниттик талаага жооп берген антеннанын иштөө принциби
Логикалык жактан алганда, L түрүндөгү металл антенна талаанын электрдик компонентине жооп берсе, магниттик антенна электромагниттик талаанын магниттик компонентине жооп берет. Ушундан улам түзмөк өзүнүн атын алды.
Антенна, албетте, ферромагниттин узунунан жасалган бөлүгүнөн жасалышы мүмкүн, бирок бул материалга алкактын формасын берүү натыйжалуураак.
Бул дизайнда магнит талаасы да EMF түзөт, бирок өзгөрмө. Антенна индукторго айланат, анда EMF энергиясы электр энергиясына айланат (бул антеннанын негизги милдети).
Кадрдагы индукцияланган EMFтин мааниси талаа тегиздигине карата структуранын абалына көз каранды. Эгерде конструкциянын катушкаларынын тегиздиги сигнал менен иштеген станцияга багытталса, ЭЭМ максималдуу болот. Эгер антеннаны вертикалдык огтун айланасында айлантсаңыз (жогорку көрүнүш), анда бир айланганда ал EMFтин эки максимумуна жана эки минимасына (нөлдүк мааниге) ээ болот.
Мындай антеннанын нурлануу схемасы чексиздик же сегизинчи фигура түрүндө болот.
Радиациянын үлгүсү – белгилүү бир тегиздиктеги күчтүн антеннанын багытына көз карандылыгынын графикалык көрүнүшү.
Gain - чыгуу сигналынын маанисинин кириш сигналынын маанисине катышы катары эсептелген маани. Мисалы, чыгуучу кубаттуулуктун киришке катышыкиргизүүгө кубат же чыгуу чыңалуу.
Багыттоочу фактор антеннанын белгини белгилүү бир чекитке багыттоо жөндөмдүүлүгүн мүнөздөйт. Мисалы, унаа үчүн антенна катары колдонулган пин антенна үчүн бул коэффициент төмөн деңгээлде. Ал бардык багыттар боюнча торус сымал толкунду чачат. Бирок лог-периоддук же чагылтуу сыяктуу багыттуу антенналар үчүн бул коэффициент алда канча жогору.
Алкак түрүндөгү антенна да жакшы багытка ээ. Бул касиет мындай түзүлүштөрдү түлкүгө аңчылык үчүн жабдуулар сыяктуу атайын жабдууларда колдонууга мүмкүндүк берет.
Дизайн өзгөчөлүктөрү
Индукцияланган EMFтин чоңдугу көбүнчө антеннанын өлчөмү менен аныкталат. Ага байланган бурулуштардын саны олуттуу болсо да, кичинекей өлчөмдөр менен EMF мааниси кээ бир ресиверлердин иштеши үчүн дагы эле жетишсиз болот.
Бирок магниттик антенналардын ичине феррит өзөктөрүн киргизсеңиз, EMF мааниси кыйла жогорулайт. Негизги талаа сызыктарын жабууга салым кошот, башкача айтканда, ядронун аркасында талаа антеннага топтолуп, күчтүүрөөк магнит агымын жаратып, олуттуу EMF жаратат.
Магниттик материалдын өзөгү
Антеннага кайсы магниттик өзөк орнотулушу керектигин түшүнүү үчүн, белгилүү бир материалдагы магнит талаасы тышкы талаадан канча эсе күчтүү экенин көрсөткөн магниттик өткөрүмдүүлүк параметрин изилдөө керек.
Башка көрсөткүч канчалык жогоруөткөрүмдүүлүк болсо, магниттик материал талааны өзүнө ошончолук жакшыраак топтойт.
Кабыл алуучу магниттик антеннанын өзөгү адатта тик бурчтуу же тегерек секцияга ээ. Биринчиден, өндүрүштүн жеңил болгондуктан. Экинчиден, бул формадагы өзөктөр магниттик сызыктарды өздөрүнө жакшыраак топтогондуктан.
Акыркы факт эффективдүү магниттик өткөрүмдүүлүк сыяктуу параметрге таасир этет. Бул, адатта, негизги үчүн документтерде көрсөтүлгөн баштапкы магниттик өткөрүмдүүлүк менен дал келбеши мүмкүн. Бирок эффективдүү өткөрүмдүүлүк баштапкыдан көз каранды.
Ошентип, өзөктүн эффективдүү өткөрүмдүүлүгү төмөнкү көрсөткүчтөрдөн көз каранды:
- негизги өлчөмдөр;
- өзөк формасы;
- бул өзөк жасалган материалдын баштапкы магниттик өткөрүмдүүлүгү.
Мисалы, кесилишинин аянты бирдей, бирок узундугу ар башка өзөктөрдү эске алсак, узунураак үлгү эффективдүү өткөрүмдүүлүктүн чоңураак маанисине ээ болот.
Айтмакчы, эффективдүү өткөрүмдүүлүктүн феррит өзөгүнүн узундугуна көз карандылыгы, мисалы, сызыктуу эмес. Негизги узундуктун белгилүү бир маанисине чейин өткөргүчтүк ферриттин көпчүлүк сорттору үчүн жогорулайт, бирок андан кийин алардын айрымдары каныкканга өтүп, өсүү токтойт. Мисалы, 1000НН, 600НН жана 400НН маркасы бар продукциялар 100НН жана 50ВЧдан айырмаланып, узак убакытка каныкканга кирбейт. Үй антеннасын түзүүдө муну эске алуу маанилүү.
Антеннанын натыйжалуулугу
Магниттик талаага жооп берүүчү кабыл алуучу антеннанын эффективдүүлүгү,чыныгы бийиктикке түздөн-түз байланыштуу. Бул антенна чыгарган термелүү чекиттин бийиктиги, жер бетиндеги белгилүү бир чекиттен жогору.
Чыныгы бийиктик антеннада түзүлгөн EMFке таасирин тийгизет. Демек, анын мааниси канчалык жогору болсо, EMF ошончолук чоң, антенна ошончолук начар сигналдарды кабыл алат.
ЭмФтин магниттик компонентине жооп берүүчү антеннанын эффективдүү бийиктиги эмне менен аныкталат?
- Эффективдүү өткөрүмдүүлүктөн.
- Өзөктүн бөлүм аймагы.
- Катушка айлануулардын саны.
- Катушканын өзүн түзгөн ороонун узундугу.
- Ороо диаметри.
- Иштеп жаткан толкун узундугу.
Антеннанын эффективдүү бийиктиги канчалык жогору болсо, жогорудагы тизменин биринчи төрт параметри ошончолук чоң болот, ошондой эле антеннанын өзөгү менен орогуч зымдын диаметрлеринин ортосундагы айырма ошончолук кичине болот. Толкун узундугу канчалык кыска болсо, бийиктиги да ошончолук жогору болот.
Антенна катушкасы
Жогорудагы маалыматтардан биз магнит талаасына жооп берген ар кандай антеннанын (мисалы, ЖЖ магниттик антеннасынын) кабыл алуу жана берүү касиеттерине индуктордун таасиринин маанилүүлүгү жөнүндө тыянак чыгарууга болот.
Индуктордун сапаты канчалык жогору болсо, антенна ошончолук жакшы иштейт. Катушканын сапат параметри анын сапаттык фактору аркылуу бааланат. Сапат фактору – бул катушканын AC каршылыгынын индуктивдүү элементтин туруктуу токко каршылыгына катышы катары эсептелген параметр.
AC катушканын каршылыгы экөөнө тең көз карандыкатушканын өзүнүн индуктивдүүлүгү жана токтун жыштыгы. Катушканын сапат факторун жана аны менен бирге магнит талаасына жооп берүүчү антеннанын кабыл алуу-кабыл алуу касиеттерин жогорулатуу үчүн анын туруктуу токко каршылыгын өзгөртүүгө болот. Мисалы, оролгон катушканын же зымдын пайда болгон бурулуштарынын диаметрин көбөйтүү үчүн.
FM антенна
Бул магнит талаасына жооп берген антеннанын бир түрү. FM толкуну 88 жана 108 МГц ортосундагы жыштыктагы сигнал.
Бул дизайнды жасоо үчүн сизге керек болот:
- антенна орнотула турган бекиткичтер (мисалы, түтүк);
- конструкцияга (түтүккө) коюуга мүмкүн болгон феррит өзөгү;
- ороо жана контакттар үчүн жез зым;
- антеннаны кабыл алуучу түзүлүшкө туташтыруу үчүн төөнөгүчтөр;
- жез фольга.
Катушканы ороордон мурун аны өзөктөн электр лентасы же ферриттин айланасына кагаз оролгон менен изоляциялоо керек. Андан кийин изоляцияга фольга катмары коюлат. Ал 1 см бурулуп, бир эле электр лентасын колдонуп, кабатталган аймакта изоляцияланат, мисалы. FM антеннасынын экраны ушинтип түзүлөт, анда 25 айлануу оролуп, катушканы пайда кылып, 7, 12 жана 25-бурулуштарда өткөргүчтөрү бар.
Жогорудан, орогуч ушундай эле фольга экраны менен капталган. Экрандар - тышкы жана ички - бири-бири менен байланышкан.
Орогонун зымынын учтары бириктирүүчү контакттарда жайгаштырылышы керек. 12-жана 25-кезектеги корутундулар приёмникке, ал эми 7-бурулуштан - жерге туташтырылууга тийиш.
Илмек антенна
Коаксиалдык кабель жана бир нече аксессуарлардын жардамы менен ар кандай жыштык тилкелери менен иштей ала турган бул антеннаны жасай аласыз. Мунун баары структуранын өлчөмдөрүнө көз каранды. Бул аппараттын негизинде сиз UHF антеннасын түзө аласыз.
Сигналды 80 мге чейинки аралыкка өткөрүү үчүн колдонсо болот жана анын артыкчылыктарына даярдоонун жана орнотуунун жеңилдиги, ошондой эле сигнал берүүнүн жогорку туруктуулугу кирет.
Илмек антеннасын жасоо үчүн кандай материалдар керек?
- Коаксиалдык кабель.
- Жыгач торлор.
- Сыйымдылыгы 100pF болгон конденсатор.
- Коаксиалдык туташтыргыч.
Антенна туруктуу иштеши үчүн конденсатордун туруктуулугун камсыз кылуу, башкача айтканда, аны механикалык, аба ырайы жана башка таасирлерден обочолонтуу керек.
Антенна конденсаторго туташтырылган кабелдик илмек. Ал көптөгөн жыштык диапазондору менен иштей алат. Мисалы, HF диапазону менен. Циклдин аянты канчалык чоң болсо (ал тегерек болсо жакшыраак), кабыл алынган сигнал ошончолук чоңураак болот.
Дизайн барлардан жасалган жыгач стендге орнотулган. Антеннаны кантип туташтыруу керек? Чыгуу зымына туташтырылган коаксиалдык туташтыргыч менен.
Ошондой эле, кээде схемага дал келген трансформатор киргизилет.
GSM стандарты
Магниттик толкундарга жооп берген антеннанын негизинде GSM стандартынын сигналын кабыл алуу үчүн түзүлүштөр түзүлөт,мобилдик байланышта колдонулат.
Көптөгөн радио сүйүүчүлөр магниттик GSM антенналарын өз алдынча чогултуп, уюлдук сигнал начар кабыл алынган жерлерге орнотушат. Мисалы, дачаларда.
GSM байланыш стандарты менен иштөө үчүн антенна пластикалык суу түтүкчөсүнөн, бир тараптуу фольга стекловолоктурасынан (калыңдыгы - 1,5-2 мм, туурасы - 10 мм) жана жез зымдан (диаметри - 1,5-2) жасалышы мүмкүн., 5 мм).
Антеннанын форматы мезгилдүү. Мындай үйдө жасалган антенна жогорку кирешеге жана тар нурланууга ээ.
Андан кийин антеннанын вибраторлорун (кесилген зымды) чогултуучу линиялар менен (эки тилке стекловолокно) туташтырышыңыз керек. Ар бир чогултуу линиясына вибраторлор ширетилиши керек, андан кийин линиялар коаксиалдык кабель аркылуу бири-бирине туташтырылат. Сызыктар пластик түтүккө бекитилген.
Антеннанын бул түрүн кантип туташтыруу керек? Кабель розеткасын сыналгы түзмөгү түрүндөгү жүккө туташтырууга болот.
Тыянак
Ошентип, EMFтин магниттик компонентине жооп берген өзүңүздүн антеннаңызды чогултуу кыйын эмес. Жогоруда айтылган бардык сунуштарды аткаруу жана ар кандай материалдардын электромагниттик мүнөздөмөлөрүн эске алуу жетиштүү.
Андан тышкары, мындай түзүлүштү түзүү үчүн атайын билимдин кереги жок. Индуктор сыяктуу ар кандай элементтерде болуп жаткан физикалык процесстер жөнүндө негизги маалымат жетиштүү.
