آنتن

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

آنتن یک افزاره‌ی مخابراتی است که کار آن تبدیل نشانک‌های الکتریکی به موج‌های الکترومغناطیسی در حالت فرستندگی و تبدیل موج‌های الکترومغناطیسی به نشانک‌های الکتریکی در حالت گیرندگی است. آنتن‌ها ساختارهای متنوّعی دارند که با توجّه به کاربردهایی که دارند، این ساختار تعیین می‌شود. یکی از ساده‌ترین ساختارهای ممکن برای یک آنتن، آنتن‌های سیمی می‌باشند. معمولاً در گیرنده‌ها هرآنتن به ازای یک بسامد مشخّصی، به تشدید درمی‌آید و به ازای آن بسامد، ولتاژ بیشینه‌ی مشخّصی را تولید می‌کند. هرگاه طول آنتنْ متناسب با طول‌موج دریافتی باشد، موج کاملاً در آنتن قرار می‌گیرد و به اصطلاح می‌گویند: ”آنتن تشدید شده است.“ یا ”آنتن به تشدید درآمده است.“ یعنی آنتن، با موج رسیده هماهنگ شده است و در این حالت ولتاژی که به آنتن رسیده، بیشینه می‌باشد.

البتّه نیازی نیست که طول آنتن حتماً با طول‌موج رسیده کاملاً برابر باشد؛ زیرا برای رفع این مشکل، القاگری را همراه یک یا دو خازن متغیّر به آنتن می‌افزایند تا حالت تشدید را در آنتن پدید آورند.

جنس آنتن[ویرایش]

معمولاً آنتن‌ها را از یک فلزّ رسانا و سبک مانند آلومینیوم درست می‌کنند. برای اینکه یک آنتن بتواند بتابد، باید جریان الکتریکیْ روی یک رسانا بصورت متغیّر با زمان ایجاد شود. هرچه رسانندگی رسانای مذکور بیشتر باشد، اتلاف‌های اُهْمی ناشی از جریان روی آنتنْ کمتر می‌شوند؛ به همین دلیل، سعی بر آنست که ضریب رسانندگی رسانای سازنده آنتنْ بیشتر باشد.

طول آنتن[ویرایش]

با آزمایش‌های تجربی، نتیجه می‌شود که کوتاه‌ترین آنتن، باید طولش برابر با نصف طول‌موج فرستنده باشد.

انواع آنتن[ویرایش]

نمونه‌هایی از کاربردهای آنتن[ویرایش]

  • ارتباط‌های بی‌سیم
  1. سامانه‌ی ارتباط‌های شخصی (PCS)
  2. ماهواره‌ی موقعیّت‌یاب جهانی (GPS)
  3. شبکه‌های ناحیه‌ی محلّی بی‌سیم (WLAN)
  4. تلویزیون ماهواره‌ای پخش مستقیم (DBS)
  5. ارتباط‌های سیّار
  6. تلفن ریزموج یا ارتباط‌های ماهواره‌ای
  7. پخش رادیو و تلویزیون و …
  • سنجش از راه دور
  1. رادار [سنجش از راه دور فعّال-تابش و دریافت]
    1. کاربردهای نظامی (جستجو و ردیابی هدف)
    2. رادار هواشناسی و واپایش جریان هوا
    3. تشخیص سرعت خودرو
    4. واپایش شدآمد (مغناطیس‌سنج)
    5. رادار نافذ به زمین (GPR)
    6. کاربردهای کشاورزی
  2. پرتوسنجی [سنجش از راه دور منفعل-دریافت تابش]
    1. کاربردهای نظامی (اجتناب از تهدید، رهگیری نشانک)

پراسنجه‌های عملکرد آنتن[ویرایش]

  • الگوی تابش:طرح زاویه‌ی تابش.
  1. الگوی چندوجهی- تابش یکنواخت در صفحه
  2. الگوهای دستورالعمل-پرتوهای باریک تابش از بالا
  • جهت: ضریبی از تراکم توان آنتن در یک نقطه‌ی دور نسبت به یک تابشگر ایزوتروپیک [تابشگر ایزوتروپیک: آنتنی که در همه‌ی جهت‌ها بطور یکنواخت می‌تابد (تابشگر منبع نقطه‌ای)].
  • بهره: جهت کاهش اتلاف‌ها.
  • قطبش: اثری از تابش بردار میدان الکتریکی (خطّی، دایروی، بیضوی).
  • پاگیرایی: پاگیرایی ورودی آنتن در پایانه‌ها.
  • پهنای باند: بیناب گسترده‌ای از بسامد‌ها که کارایی قابل قبول دارند (آنتن‌های تشدید، آنتن‌‌های پهن‌باند).
  • بررسی اشعه: حرکت در راستای تابش بیشینه با افزاره‌های الکتریکی یا مکانیکی.
  • دیگرمحدودیّت‌های سامانه: اندازه، وزن، هزینه، واپایش توان، مقطع راداری و ….

آنتن‌های یاگی-اودا[ویرایش]

یکی از انواع آنتن‌هایی که اهمّیّت عملی خاصّی دارند، آنتن همه‌جا فراوان «یاگی-اودا» است که در پشت بام بسیاری از خانه‌ها برای دریافت نشانک‌های تلویزیونی دیده می‌شود. آنتن یاگی-اودا در حالت ارسال، آرایه‌ای از آنتن‌های خطّی موازی است که تنها یکی از آنها توسّط منبع برانگیزشْ تغذیه می‌شود و بقیه (که به منبع مستقیماً متّصل نیستند) پارازیتی به حساب می‌آیند. در حالت دریافت یک موج الکترومغناطیسی به تمام عنصرهای آرایه برمی‌خورد؛ امّا نشانک دریافتی از یک "عنصر فعّال" گِردآوری می‌شود. سادگی ساختار تغذیه، امتیاز اصلی آنتن‌های یاگی-اودا نسبت به سایر آرایه‌های خطّی است.

Uda.png

این شکل، طرحی از یک آنتن یاگی-اودا را می‌نمایاند که در واقع یک آرایه است. عنصر ۲، عنصر برانگیخته یا فعّال است و معمولاً یک دوقطبی به طول تقریبی (کمی کمتر از) نصف طول‌موج می‌باشد که برای تشدیدْ تنظیم شده است. تمام دیگرعنصرها پارازیتی محسوب می‌شوند. عنصر1، بازتابنده است و معمولاً کمی بلندتر از عنصر برانگیخته می‌باشد. درحالیکه عنصرهای ۳ تا آخر، جهت‌دهنده می‌باشند و کوتاه‌تر از عنصر برانگیخته می‌باشند. بدلیل اینکه تمام عنصرها تزویج‌شده هستند، توزیع جریان در هرعنصر، به طول و فاصله‌ی همه‌ی دیگرعنصرها بستگی دارد؛ در نتیجه آنتن یاگی-اودا با عنصرهای متعدّد، نمایانگر یک مسأله‌ی تحلیلی دشوار است. تجربه نمایانده است که بکارگیری بیش از یک بازتابنده، امتیاز چندانی ندارد. ولی با افزایش تعداد جهت‌دهنده‌ها، جهت‌دارندگی می‌تواند افزایش یابد. آنتن یاگی-اودا آرایه‌ای طولی است و شعاع اصلی آن در جهت دور شدن از بازتابنده است. یک آنتن یاگی-اودای خوب باید جهت‌دارندگی بالا، پهنای شعاع باریک، پره‌های کناری کوتاه و نسبت جلو به عقب 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، در سدن، آلمان، ۱۹۹۵
آنتن فرستنده نوع گردان برای ایستگاه پخش رادیو تبلیغات، آلمان
آنتن دوقطبی تاشده
آنتن یاگی بزرگ مورد استفاده در رادیو آماتور
تابشگر دکل عمودی، چپل هیل، کارولینای شمالی

پیوندهای مرتبط[ویرایش]

نگارخانه[ویرایش]

مأخذها[ویرایش]

  • «طرّاحی فرستندها و آنتن‌ها» - تألیف «بهروز سهرابیان»؛ انتشارات «استاد مشهد»
  • ویکی‌پدیای انگلیسی
  1. «الکترومغناطیس میدان و موج»؛ تألیف «چنگ»، «دیوید ک»؛ ترجمه «پرویز جبه‌دار مارالانی» و «محمّد قوامی»؛ انتشارات «دانشگاه تهران»