آنتن

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
آنتن یک تلویزیون که تنها قادر به دریافت امواج می‌باشد

آنتن یک قطعه مخابراتی است که کار آن تبدیل سیگنالهای الکتریکی به امواج الکترومغناطیسی در حالت فرستندگی و تبدیل امواج التکرومغناطیسی به سیگنالهای الکتریکی در حالت گیرندگی است. آنتن ها ساختارهای متنوعی دارند که با توجه به کاربردی که دارند این ساختار تعیین می‌شود. یکی از ساده ترین ساختارهای ممکن برای یک آنتن، آنتن‌های سیمی هستند. معمولا در گیرنده‌ها هر آنتن به ازاء یک فرکانس مشخصی، به تشدید درآمده و به ازاء آن فرکانس، ولتاژ ماکزیمم مشخصی تولید می‌نماید. هرگاه طول آنتن متناسب با طول موج دریافتی باشد، موج کاملا در آنتن قرار می‌گیرد و اصطلاحا می‌گویند آنتن رزنانس شده و یا به تشدید در آمده است یعنی آنتن با موج رسیده هماهنگ شده است و در این حالت ولتاژی که به آنتن رسیده، حداکثر است.

البته نیازی نیست که طول آنتن حتماً با طول موج رسیده کاملا برابر باشد، زیرا جهت رفع این مشکل سیم پیچی را به همراه یک یا دو خازن متغیر به آنتن اضافه می کنند تا حالت تشدید را در آنتن بوجود آورند.

جنس آنتن[ویرایش]

معمولا آنتن‌ها را از یک فلز هادی و سبک مانند آلومینیوم درست می کنند. برای اینکه یک آنتن بتواند تشعشع کند باید جریان روی یک هادی بصورت متغیر با زمان ایجاد شود، هر چقدر رسانایی الکتریکی هادی مذکور بیشتر باشد تلفات اهمی ناشی از جریان روی آنتن کمتر می شود، به همین دلیل سعی بر آن است که ضریب هدایت هادی سازنده آنتن بیشتر باشد.

طول آنتن[ویرایش]

با آزمایش‌ها تجربی نتیجه می‌شود که کوتاه‌ترین آنتن، باید طولش برابر با نصف طول موج فرستنده باشد.

انواع آنتن[ویرایش]

  • آنتن مونو پل
  • آنتن نیم موج (هرتز)
  • آنتن مارکونی
  • آنتن یاگی
  • آنتن هورن (شییپوری)
  • آنتن بشقابی
  • آنتن تلسکوپی
  • آنتن میکرواستریپ

نمونه‌هایی از کاربردهای آنتن[ویرایش]

  • ارتباطات بی سیم
  1. سیستم ارتباطات شخصی(PCS)
  2. ماهوارهٔ موقعیت‌یاب جهانی(GPS)
  3. شبکه‌های ناحیهٔ محلی بی‌سیم(WLAN)
  4. تلویزیون ماهواره‌ای پخش مستقیم(DBS)
  5. ارتباطات سیار
  6. تلفن ریزموج یا ارتباطات ماهواره‌ای
  7. پخش رادیو و تلویزیون و ...
  • سنجش از راه دور
  1. رادار[سنجش از راه دور فعال-تابش و دریافت]
    1. کاربردهای نظامی(جستجو و ردیابی هدف)
    2. رادار هواشناسی و کنترل جریان هوا
    3. تشخیص سرعت خودرو
    4. کنترل ترافیک(مغناطیس‌سنج)
    5. رادار نفوذکننده به زمین(GPR)
    6. کاربردهای کشاورزی
  2. پرتو سنجی[سنجش از راه دور منفعل-دریافت تشعشع]
    1. کاربردهای نظامی(اجتناب از تهدید، رهگیری سیگنال)

پارامترهای عملکرد آنتن[ویرایش]

  • الگوی تابش:طرح زاویهٔ تابش.
  1. الگوی چندوجهی- تابش یکنواخت در صفحه
  2. الگوهای دستورالعمل-پرتوهای باریک تابش از بالا
  • جهت:ضریبی از تراکم توان آنتن در یک نقطهٔ دور نسبت به یک تشعشع‌کننده ایزوتروپیک[تشعشع‌کننده ایزوتروپیک:آنتنی که به‌طور یکنواخت در همهٔ جهات تابش می‌کند(تشعشع‌کنندهٔ منبع نقطه‌ای)].
  • بهره:جهت کاهش تلفات.
  • پلاریزاسیون(قطبش):اثری از تابش بردار میدان الکتریکی(خطی، دایره‌ای، بیضوی).
  • امپدانس(مقاومت ظاهری):امپدانس ورودی آنتن در ترمینال‌ها.
  • پهنای باند:طیف وسیعی از فرکانس‌ها که کارایی قابل قبول دارند(آنتن‌های رزونانس(تشدید)، آنتن‌‌های پهن باند).
  • بررسی اشعه:حرکت در راستای تابش ماکزیمم با وسایل الکتریکی یا مکانیکی.
  • محدودیت‌های دیگر سیستم:اندازه، وزن، هزینه، کنترل توان، مقطع راداری و ... .

آنتن های یاگی – اودا[ویرایش]

یکی ار انواع آنتن هایی که اهمیت عملی خاصی دارند .آنتن همه جا فراوان یاگی – اودا است.که در پشت بام بسیاری از منازل برای دریافت سیگنال های تلویزیونی دیده می شود .آنتن یاگی – اودا در حالت ارسال .آرایه ای از آنتن های خطی موازی است که تنها یکی از آنها توسط منبع تحریک تغذیه می شود و بقیه (که مستقیما به منبع متصل نیستند ) پارازیتی به حساب می آیند.در حالت دریافت یک موج الکترومغناطیسی به تمام عناصر آرایه برخورد می کند . اما سیگنال دریافتی از یک "عنصرفعال"جمع آوری می شود .سادگی ساختار تغذیه امتیاز اصلی آنتن های یاگی-اودا نسبت به سایر آرایه های خطی است.

Uda.png

این شکل طرحی از یک آنتن یاگی-اودا را نشان می دهد که در واقع یک آرایه است . عنصر2 عنصر تحریک شده یا فعال است و به طور معمول یک دو قطبی به طول تقریبی (کمی کمتر از)نصف طول موج می باشد که برای تشدید تنظیم شده است . تمام عناصر دیگر پارازیتی به حساب می آیند. عنصر1 بازتابنده است و معمولا کمی بلند تر از عنصر تحریک شده می باشند.در حالی که عناصر 3تاآخر جهت دهنده بوده و کوتاه تر از عنصر تحریک شده می باشند.به دلیل اینکه تمام عناصر تزویج شده هستند توزیع جریان در هر عنصر به طول و فاصله ی همه ی عناصر دیکر بستکی دارد.در نتیجه آنتن یاگی-اودا با عناصر متعدد نشان دهنده ی یک مسئله تحلیلی دشوار است. تجربه نشان داده است که به کار گیری بیش از یک بازتابنده امتیاز چندانی ندارد . ولی با افزایش تعداد جهت دهنده ها جهت دارندگی می تواند افزایش یابد.آنتن یاگی-اودا آرایه ای طولی است و شعاع اصلی آن در جهت دور شدن از بازتابنده است.یک آنتن یاگی-اودای خوب باید جهت دارندگی بالا .پهنای شعاع باریک.پره های کناری کوتاه و نسبت جلو به غقب بزرگی داشته باشد. [۱]

آنتن گوش خرگوشی(دوقطبی) برای دریافت تلویزیون
آنتن‌های مرکزی تلفن همراه
آنتن سهموی برای برقراری ارتباط با فضاپیما، کانبرا، استرالیا
آنتن یاگی، استفاده‌شده برای ایستگاه ارتباطات نظامی سیار ، درسدن، آلمان، 1995
آنتن فرستنده نوع گردان برای ایستگاه پخش رادیو تبلیغات، آلمان
آنتن دوقطبی تاشده
آنتن یاگی بزرگ مورد استفاده در رادیو آماتور
تشعشع‌کننده دکل عمودی، چپل هیل، کارولینای شمالی

پیوندهای مرتبط[ویرایش]

نگارخانه[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • طراحی فرستندها و آنتن‌ها - تالیف : بهروز سهرابیان - انتشارات استاد
  • ویکی‌پدیای انگلیسی
  1. الکترومغناطیس میدان و موج -تالیف:چنگ .دیوید ک -ترجمه: دکتر پرویز جبه دار مارالانی و دکتر محمد قوامی -انتشارات:دانشگاه تهران