Что такое Антенна ? Ан антенна это устройство, используемое для передавать и принимать радиоволны . Это ключевой компонент в системах беспроводной связи, способный преобразовывать высокочастотные электрические токи (которые текут по линиям электропередачи) в электромагнитные волны (которые распространяются в свободном пространстве), и наоборот. Антенны широко используются в радиовещание, телевидение, мобильная связь, спутниковая связь , радиолокационные системы и во многих других областях. В частности, функции антенны включают в себя: Излучение электромагнитных волн: На передающей стороне антенна преобразует высокочастотную электрическую энергию, генерируемую электронным оборудованием, в радиоволны и излучает их в окружающее пространство для передачи на большие расстояния. Прием электромагнитных волн: На приёмной стороне антенна улавливает радиоволны из космоса и преобразует их в высокочастотные электрические токи. Эти сигналы затем могут быть обработаны, например, демодулированы, усилены и декодированы, для восстановления исходной информации или данных. Преобразование энергии: Антенна действует как среда для преобразование энергии , эффективно передающая энергию между направленными волнами (в линиях передачи) и волнами в свободном пространстве (радиоволнами). Направленность и поляризация: Многие антенны имеют специфические направленность и поляризация характеристики. Направленность относится к способности антенны излучать или принимать энергию более эффективно в определенных направлениях, чем в других. Поляризация описывает ориентацию электрического поля радиоволн, излучаемых или принимаемых антенной. Эти свойства помогают оптимизировать качество связи, снизить помехи и увеличить дальность связи. Согласование импеданса: Чтобы обеспечить минимальное отражение сигнала и потерю энергии при передаче, антенна должна быть согласованный по импедансу с линией передачи (фидерной линией). Это означает, что входное сопротивление антенны должно соответствовать волновому сопротивлению линии для обеспечения эффективной передачи мощности. Улучшение сигнала и покрытие: В некоторых системах антенны используются для усилить сигнал или расширить покрытие . Например: В базовые станции мобильной связи Антенны с высоким коэффициентом усиления позволяют расширить зону покрытия сигнала. В спутниковая связь , направленные и высокоэффективные антенны улучшают качество и надежность приема сигнала....

Почему необходимо согласование импеданса WWW.WHWIRELESS.COM Расчетное время чтения: 15 минут. Самая большая разница между радиочастота (РЧ) и аппаратное обеспечение основаны на согласовании импеданса, а причиной согласования импеданса является передача электромагнитных полей. Как мы все знаем, электромагнитное поле – это взаимодействие электрического и магнитного полей. Потери в среде передачи возникают из-за того, что электрическое поле вызывает колебания при воздействии на электроны. Чем выше частота Чем больше циклов электромагнитных волн в линии передачи одинаковой длины и чем выше частота изменения тока, тем выше тепловые потери, возникающие при колебаниях, что приводит к увеличению потерь в линии передачи. На низких частотах, поскольку длина волны значительно больше длины линии передачи, напряжение и ток на линии передачи в цепи остаются практически неизменными, поэтому потери в линии передачи очень малы. Между тем, если во время выхода волны происходит отражение, суперпозиция отраженной волны с исходной входной волной может привести к снижению качества сигнала, а также снизить эффективность передача сигнала . Независимо от того, работаете ли вы над оборудованием или РЧ-системы , цель состоит в том, чтобы достичь лучшего передача сигнала , и никто не хочет, чтобы энергия терялась в цепи. Когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника сигнала, нагрузка может получить максимальную выходную мощность. Это часто называют согласованием импеданса. Важно отметить, что сопряженное согласование обеспечивает максимальную передачу мощности. Согласно формуле коэффициента отражения напряжения \( \Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \), \( \Gamma \) в этот момент времени не равно 0, что означает наличие отражения напряжения. При согласовании без искажений импедансы полностью равны, поэтому отражение напряжения отсутствует. Однако мощность нагрузки в этом случае не максимальна. Возвратные потери (RL) = \( -20\log|\Gamma| \) Коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \) Соотношение между коэффициентом стоячей волны и эффективность передачи показано в таблице ниже: Согласование импеданса — довольно трудоёмкий процесс расчётов. К счастью, у нас есть диаграмма Смита — незаменимый инструмент для согласования импеданса. Диаграмма Смита представляет собой диаграмму, состоящую из множества пересекающихся окружностей. При правильном использовании она позволяет получить согласованное сопротивление, казалось бы, сложной системы без каких-либо вычислений. Всё, что нам нужно сделать, — это считывать и отслеживать данные вдоль окружностей. ## Метод диаграммы Смита 1. После подключения последовательного конденсаторного компонента точка импеданса перемещается против часовой стрелки по окружности постоянного сопротивления, на которой она находится. 2. После подключения шунтирующего конденсаторного компонента точка импеданса перемещается по часовой стрелке вдоль окружности постоянной проводимости, на которой он...

Что такое Антенна Выгода, и всегда ли выше — лучше? WWW.WHWIRELESS.COM Примерно 10 минут, чтобы закончить чтение Давайте обсудим, что такое коэффициент усиления антенны и всегда ли предпочтительнее более высокое значение. На самом деле, это полностью зависит от применения антенны. Возьмем в качестве примера фонарик: если убрать отражатель, свет, очевидно, станет менее интенсивным. Однако, если вам нужен всенаправленный источник света для равномерного освещения комнаты, удаление отражателя, чтобы свет распространялся равномерно, будет более целесообразным. И наоборот, если цель состоит в создании лазера, использование линзы для фокусировки всего света от лампочки в узкий луч, несомненно, является улучшением. Но этот концентрированный луч не подходит для освещения всей комнаты. Это явление концентрации света в определенном направлении называется направленностью, а степень концентрации называется усилением. В области антенн эти два понятия ведут себя очень похоже на понятия источника света. Представьте себе антенна излучает энергию равномерно во всех направлениях, как свеча; это ненаправленный изотропный излучатель. Технически это определяется как 0 дБи, что означает, что энергия излучения одинакова во всех направлениях. Теперь, если вы поместите зеркало рядом со свечой, зеркало изменит распределение световой энергии и придаст свече направленность. Зеркало сделает половину комнаты темнее, а другую половину ярче, потому что свет отражается и концентрируется в одном направлении. Этот подход «кражи» и перенаправления энергии из менее благоприятных направлений для ее усиления в определенных направлениях также применим к антенны . Таким образом, антенны не генерируют радиоэнергию; они просто передают, направляют или концентрируют ее в определенном направлении. Эта направленная характеристика известна как усиление. Зеркало может перенаправить половину энергии свечи, заставляя ее казаться вдвое ярче в определенных направлениях — эквивалентно двум свечам. В этом случае мы говорим, что зеркало обеспечивает усиление в 3 дБ, потому что оно удваивает энергию. Важно отметить, что единица измерения антенна Коэффициент усиления измеряется в децибелах (дБ). Однако обычно он измеряется относительно эталонной антенны. Обычно в качестве эталонного значения используется интенсивность излучения всенаправленной антенны или полуволновой дипольной антенны с той же входной мощностью в определенном направлении. При использовании всенаправленной антенны в качестве эталона она обозначается как dBi (i - изотропная), а при использовании полуволновой симметричной дипольной антенны в качестве эталона она обозначается как dBd (d - дипольная). Из определения коэффициента усиления антенны мы можем понять, что он относится к квадратному отношению напряженностей электрического поля (т.е. отношению мощностей), создаваемых реальной антенной и идеальным элементом излучения в одной и той же точке пространства при условии равной входной мощности. Он количественно описывает степень, в которо...

С точки зрения преобразования энергии, раскрытие кода эволюции антенн WWW.WHWIRELESS.COM Примерно 15 минут, чтобы закончить чтениеВ огромной системебеспроводная связь, антенны играют ключевую роль. По сути, они представляют собой особый тип преобразователя энергии, который может осуществлять преобразование энергии между направленными волнами и волнами свободного пространства. Этот процесс преобразования имеет первостепенное значение на этапах передачи и приема сигналов связи.В состоянии передачи сигнала высокочастотный ток от передатчика передается по линии передачи к антенне. В этот момент антенна действует как волшебник, искусно преобразуя энергию в виде направленных волн (высокочастотный ток) в волны свободного пространства, которые мы обычно называем электромагнитными волнами, а затем излучая их в окружающее пространство. Например, в обычной мобильной телефонной связи внутренние схемы телефона генерируют высокочастотные токовые сигналы, которые передаются на антенну телефона.антенназатем преобразует эти сигналы в электромагнитные волны и излучает их, устанавливая соединение с базовой станцией для передачи информации.В фазе приема сигнала работа антенны является обратной по отношению к вышеописанному процессу. Когда электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве, достигают антенны, она чувствительно улавливает эти электромагнитные волны и преобразует содержащуюся в них энергию в высокочастотный ток, что является преобразованием из волн свободного пространства в направленные волны. Затем этот высокочастотный ток передается по линии передачи на приемник для последующей обработки сигнала и извлечения информации. Например, телевизионная антенна в нашем доме может принимать электромагнитные волны, излучаемые телевизионными станциями, и преобразовывать их в электрические сигналы, которые передаются на телевизор, позволяя нам смотреть различные телевизионные программы. Ранние исследования: прототип антенн и первоначальное преобразование энергииВ 19 веке в области электромагнетизма произошли значительные теоретические прорывы. Джеймс Клерк Максвелл предложил знаменитые уравнения Максвелла, теоретически предсказав существование электромагнитных волн и заложив прочную теоретическую основу для рождения антенн. В 1887 году немецкий физик Генрих Герц провел ряд пионерских экспериментов для проверки предсказаний Максвелла. Он спроектировал и изготовил первую в мире антенную систему, состоящую из двух металлических стержней длиной около 30 сантиметров, концы которых были соединены с двумя металлическими пластинами площадью 40 квадратных сантиметров. Электромагнитные волны возбуждались посредством искровых разрядов между металлическими шарами; приемная антенна представляла собой одноконтурную металлическую квадратную кольцевую антенну, которая указывала на то, что сигнал принимался, когда между конечными точками кольца появлялись искры. Эксперимент Герца не только успешно подтвердил существование электромагнитных волн, но и ознаменовал официальное ...