Spiral antennalar: turlari va fotosuratlari

2024 Muallif: Leah Sherlock | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 05:52

Spiral antenna harakatlanuvchi toʻlqinli antennalar sinfiga kiradi. Uning asosiy ish diapazoni dekimetr va santimetrdir. U sirt antennalari sinfiga kiradi. Uning asosiy elementi koaksiyal chiziqqa ulangan spiraldir. Spiral o'z o'qi bo'ylab turli yo'nalishlarda chiqariladigan ikkita bo'lak shaklida radiatsiya naqshini yaratadi.

Spiral antennalar silindrsimon, tekis va konussimon. Agar kerakli ish diapazoni kengligi 50% yoki undan kam bo'lsa, antennada silindrsimon spiral ishlatiladi. Konusning spiral silindrsimonga nisbatan qabul qilish oralig'ini ikki baravar oshiradi. Va tekis bo'lganlar allaqachon yigirma barobar afzallik beradi. VHF chastota diapazonida qabul qilish uchun eng mashhuri dumaloq polarizatsiyali va yuqori chiqish signaliga ega silindrsimon radio antenna edi.

Antenna qurilmasi

Antennaning asosiy qismi o'ralgan o'tkazgichdir. Bu erda, qoida tariqasida, mis, guruch yoki po'lat sim ishlatiladi. Unga oziqlantiruvchi ulangan. U spiraldan signalni tarmoqqa (qabul qiluvchiga) va aksincha (uzatuvchiga) uzatish uchun mo'ljallangan. Oziqlantiruvchilar ochiq va yopiq turdagi. Ochiq turdagi oziqlantiruvchilarhimoyalanmagan to'lqin o'tkazgichlar. Yopiq turdagi interferentsiyaga qarshi maxsus qalqon mavjud bo'lib, bu elektromagnit maydonni tashqi ta'sirlardan himoya qiladi. Signalning chastotasiga qarab, oziqlantiruvchilarning quyidagi dizayni aniqlanadi:

- 3 MGts gacha: ekranlangan va himoyalanmagan simli tarmoqlar;

- 3 MGts dan 3 GGs gacha: koaksiyal simlar;

- 3GHz dan 300GHz gacha: metall va dielektrik toʻlqin oʻtkazgichlar;

- 300 gigagertsdan ortiq: kvazi-optik liniyalar.

Antennaning yana bir elementi reflektor edi. Uning maqsadi signalni spiralga qaratishdir. U asosan alyuminiydan tayyorlanadi. Antennaning asosi ko'pik yoki plastmassa kabi past dielektrik o'tkazuvchanlikka ega ramka hisoblanadi.

Antennaning asosiy oʻlchamlarini hisoblash

Spiral antennani hisoblash spiralning asosiy o'lchamlarini aniqlashdan boshlanadi. Ular:

- burilishlar soni n;

- burilish burchagi a;

- spiral diametri D;

- S spiralning qadami;

- reflektor diametri 2D.

Spiral antennani loyihalashda tushunish kerak bo'lgan birinchi narsa - bu to'lqinning rezonatori (kuchaytirgichi). Uning xususiyati yuqori kirish empedansi edi.

Unda qoʻzgʻatiladigan toʻlqinlar turi kuchaytirish pallasining geometrik oʻlchamlariga bogʻliq. Spiralning qo'shni burilishlari radiatsiya tabiatiga juda kuchli ta'sir qiladi. Optimal nisbatlar:

D=l/p, bu yerda l - toʻlqin uzunligi, p=3, 14

S=0, 25 l

a=12˚

Chunkil - o'zgaruvchan va chastotaga bog'liq bo'lgan qiymat, keyin formulalar bo'yicha hisoblangan ushbu ko'rsatkichning o'rtacha qiymatlari hisob-kitoblarda olinadi:

l min=c/f maks; l max=c/f min, bunda c=3×108 m/sek. (yorug'lik tezligi) va f max, f min - signal chastotasining maksimal va minimal parametri.

l cf=1/2(l min+ l maks)

n=L/S, bu erda L - antennaning umumiy uzunligi, formula bilan aniqlanadi:

L=(61˚/ũ)2 l cf, bu erda Ō - antennaning qutblanishga bog'liq yo'nalishi (ma'lumotnomalardan olingan).

Ishlash diapazoni boʻyicha tasnif

Asosiy chastota diapazoniga koʻra qabul qiluvchilar:

1. Tor tarmoqli. Nurning kengligi va kirish empedansi yuqori chastotaga bog'liq. Bu shuni ko'rsatadiki, antenna faqat tor to'lqin uzunlikdagi spektrda, nisbiy tarmoqli kengligining taxminan 10%ida qayta sozlanmasdan ishlashi mumkin.

2. Keng. Bunday antennalar keng chastotali spektrda ishlashi mumkin. Lekin ularning asosiy parametrlari (SOI, nurlanish sxemasi va h.k.) baribir to‘lqin uzunligi o‘zgarishiga bog‘liq, lekin tor tarmoqli kabi emas.

3. Chastotadan mustaqil. Bu erda chastota o'zgarganda asosiy parametrlar o'zgarmasligiga ishoniladi. Ushbu antennalar faol hududga ega. U to‘lqin uzunligi o‘zgarishiga qarab, geometrik o‘lchamlarini o‘zgartirmasdan antenna bo‘ylab harakatlanish imkoniyatiga ega.

Eng keng tarqalgani ikkinchi va uchinchi turdagi spiral antennalardir. Birinchi tur qachon ishlatiladima'lum bir chastotada signalning "aniqligini" oshirish kerak.

Oʻz-oʻzidan yasalgan antenna

Sanoat turli xil antennalarni taklif etadi. Turli xil narxlar bir necha yuzdan bir necha ming rublgacha o'zgarishi mumkin. Televizion, sun'iy yo'ldosh qabul qilish, telefoniya uchun antennalar mavjud. Lekin o'z qo'llaringiz bilan spiral antenna qilishingiz mumkin. Bu unchalik qiyin emas. Spiral Wi-Fi antennalari ayniqsa mashhur.

Ular, ayniqsa, ba'zi katta uylarda yo'riqnoma signalini kuchaytirish zarur bo'lganda juda muhimdir. Buning uchun sizga 2-3 mm kesimli 2 va uzunligi 120 sm bo'lgan mis sim kerak bo'ladi, diametri 45 mm bo'lgan 6 ta burilish qilish kerak. Buning uchun siz mos o'lchamdagi naychadan foydalanishingiz mumkin. Belkurak tutqichi yaxshi mos keladi (u taxminan bir xil diametrga ega). Biz simni o'rab, oltita burilishli spiral olamiz. Qolgan uchini spiral o'qi bo'ylab to'liq o'tadigan tarzda egib, uni "takrorlaymiz". Burilishlar orasidagi masofa 28-30 mm gacha bo'lishi uchun biz vint qismini cho'zamiz. Keyin reflektor ishlab chiqarishga o'tamiz.

Buning uchun 15 × 15 sm o'lchamdagi va 1,5 mm qalinlikdagi alyuminiy bo'lagi mos keladi. Ushbu bo'sh joydan biz keraksiz qirralarni kesib, diametri 120 mm bo'lgan doira qilamiz. Doira markazida 2 mm teshik qazing. Biz unga spiralning uchini joylashtiramiz va ikkala qismni bir-biriga lehimlaymiz. Antenna tayyor. Endi routerning antenna modulidan radiatsiya simini olib tashlashingiz kerak. Va simning uchini u bilan lehimlangreflektordan chiqadigan antennaning uchi.

433 MGts antenna xususiyatlari

Birinchi navbatda shuni aytish kerakki, 433 MGts chastotali radioto'lqinlar tarqalish vaqtida yer va turli to'siqlar tomonidan yaxshi so'riladi. Uni qayta uzatish uchun kam quvvatli uzatgichlar ishlatiladi. Qoida tariqasida, turli xil xavfsizlik qurilmalari ushbu chastotadan foydalanadilar. Efirga aralashmaslik uchun Rossiyada maxsus qo'llaniladi. 433 MGts spiral antenna yuqori chiqish quvvatini talab qiladi.

Bunday qabul qiluvchi qurilmalardan foydalanishning yana bir xususiyati shundaki, ushbu diapazondagi to'lqinlar sirtdan to'g'ridan-to'g'ri va aks ettirilgan to'lqinlarning fazalarini qo'shish qobiliyatiga ega. Bu signal kuchini oshirishi yoki uni zaiflashtirishi mumkin. Yuqoridagilardan xulosa qilishimiz mumkinki, "eng yaxshi" qabul qilishni tanlash antenna holatining individual sozlanishiga bog'liq.

Uy qurilishi 433 MGts antenna

O'z qo'lingiz bilan 433 MGts spiral antenna yasash oson. U juda ixcham. Buning uchun sizga mis, guruch yoki po'lat simning kichik bir qismi kerak bo'ladi. Siz shunchaki simdan foydalanishingiz mumkin. Telning diametri 1 mm bo'lishi kerak. Biz diametri 5 mm bo'lgan mandrelda 17 burilish shamollaymiz. Biz spiralni uzunligi 30 mm bo'lishi uchun cho'zamiz. Ushbu o'lchamlar bilan biz antennani signalni qabul qilish uchun sinovdan o'tkazamiz. Burilishlar orasidagi masofani o'zgartirish, spiralni cho'zish va siqish orqali biz yaxshi signal sifatiga erishamiz. Ammo shuni bilishingiz kerakki, bunday antenna turli xil narsalarga juda sezgir,unga yaqinlashdi.

UHF qabul qiluvchi antenna

UHF spiral antennalari televizor signalini qabul qilish uchun zarur. Dizayni bo'yicha ular ikki qismdan iborat: reflektor va spiral.

Spiral uchun misdan foydalanish yaxshiroqdir - u kamroq qarshilikka ega va shuning uchun signal yo'qolishi kamroq. Uni hisoblash formulalari:

- spiralning umumiy uzunligi L=30000/f, bu erda f- signal chastotasi (MHz);

- spiral qadam S=0,24 L;

- lasan diametri D=0, 31/L;

- spiral sim diametri d ≈ 0,01L;

- reflektor diametri 0,8 nS, bu erda n- burilishlar soni;

- ekrangacha boʻlgan masofa H=0, 2 L.

Yutish:

K=10×lg(15(1/L)2nS/L)

Reflektor kosasi alyuminiydan qilingan.

Boshqa turdagi qabul qiluvchi qurilmalar

Konussimon va tekis spiral antennalar kamroq tarqalgan. Bu signalni uzatish va qabul qilish bo'yicha eng yaxshi xususiyatlarga ega bo'lsa-da, ularni ishlab chiqarish qiyinligi bilan bog'liq. Bunday transmitterlarning nurlanishi barcha burilishlar orqali emas, balki faqat uzunligi to'lqin uzunligiga yaqin bo'lganlar tomonidan hosil bo'ladi.

Yassi antennada spiral chiziq spiralga o'ralgan ikki simli chiziq shaklida amalga oshiriladi. Bunday holda, qo'shni burilishlar harakatlanuvchi to'lqin rejimida fazada hayajonlanadi. Bu antennaning o'qiga qarab dumaloq polarizatsiyaga ega radiatsiya maydoni yaratilishiga olib keladi, bu sizga keng chastota diapazonini yaratishga imkon beradi. Spiral deb ataladigan tekis antennalar mavjudArximed. Bu murakkab shakl uzatish chastota diapazonini 0,8 dan 21 gigagertsgacha sezilarli darajada oshirish imkonini beradi.

Sirsimon va yuqori yoʻnalishli antennalarni solishtirish

Spiral va yoʻnalishli antenna oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, u kichikroq. Bu uni engilroq qiladi, bu esa kamroq jismoniy kuch bilan o'rnatish imkonini beradi. Uning kamchiligi - qabul qilish va uzatish chastotalarining torroq diapazoni. Bundan tashqari, torroq nurlanish naqshiga ega, bu esa qoniqarli qabul qilish uchun kosmosdagi eng yaxshi pozitsiyani "qidirishni" talab qiladi. Uning shubhasiz afzalligi dizaynning soddaligi. Katta afzallik - bu bobinning balandligini va spiralning umumiy uzunligini o'zgartirish orqali antennani sozlash qobiliyati.

Qisqa antenna

Antennada yaxshi rezonans bo'lishi uchun spiral qismning "cho'zilgan" uzunligi to'lqin uzunligi qiymatiga imkon qadar yaqin bo'lishi kerak. Lekin u ¼ to'lqin uzunligidan (l) kam bo'lmasligi kerak. Shunday qilib, l 11 m gacha yetishi mumkin. Bu HF diapazoni uchun to'g'ri keladi. Bunday holda, antenna juda uzun bo'ladi, bu qabul qilinishi mumkin emas. Supero'tkazuvchilar uzunligini oshirishning bir usuli - qabul qiluvchining tagida uzaytirgichni o'rnatish. Yana bir variant - tyuner yo'lini kontaktlarning zanglashiga olib kirish. Uning vazifasi radiostansiyalar uzatuvchisining chiqish signalini barcha ish chastotalarida antenna bilan moslashtirishdir. Oddiy tilda gapiradigan bo'lsak, tyuner qabul qiluvchidan kiruvchi signal uchun kuchaytirgich vazifasini bajaradi. Ushbu sxema avtomobil antennalarida qo'llaniladi, bu erda radio to'lqinini qabul qiluvchi elementning o'lchami juda muhim.

Xulosa

Spiral antennalar elektron aloqaning ko'plab sohalarida juda mashhur bo'ldi. Ularning yordami bilan uyali aloqa amalga oshiriladi. Ular televizorda va hatto chuqur kosmik radio aloqalarida ham qo'llaniladi. Antennaning o'lchamini kamaytirish bo'yicha istiqbolli ishlanmalardan biri konusning reflektoridan foydalanish edi, bu an'anaviy reflektorga nisbatan qabul qiluvchi to'lqin uzunligi uzunligini oshirishga imkon beradi. Shu bilan birga, ish chastotasi spektrining pasayishida ifodalangan kamchilik ham mavjud. Bundan tashqari, qiziqarli misol - izotropik yo'nalishli diafragmaning shakllanishi tufayli keng chastotali spektrda ishlashga imkon beruvchi "ikki tomonlama" konusning spiral antennasi. Buning sababi, ikki simli kabel ko'rinishidagi elektr uzatish liniyasi impedansning silliq o'zgarishini ta'minlaydi.