Жаңылыктар - Антенна теориясы – Негизги параметрлер

Бул бөлүмдө зымсыз байланыштын негизги параметрлери тааныштырылат, байланыш системаларындагы антенналардын ролун жакшыраак түшүнүү максатында. Зымсыз байланыш электромагниттик толкундар түрүндө жүргүзүлөт, бул толкундардын таралуу мүнөздөмөлөрүн түшүнүү үчүн маанилүү.

Бул бөлүмдө биз төмөнкү параметрлерди талкуулайбыз:

• Жыштык
• Толкун узундугу
• Импедансты дал келтирүү
•VSWR жана чагылдырылган кубаттуулук
•Өткөрүү жөндөмдүүлүгү
• Өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн пайызы
• Радиациянын интенсивдүүлүгү

Эми аларды деталдуу карап чыгалы.

Жыштыгы:

Стандарттык аныктамага ылайык, жыштык - бул толкундун убакыт бирдигинде кайталануу саны. Жөнөкөй сөз менен айтканда, жыштык окуянын канчалык көп болуп жатканын сүрөттөйт. Мезгилдүү толкун ар бир T секундада (бир мезгил) кайталанат жана анын жыштыгы T убакыт мезгилинин тескериси болуп саналат.

Математикалык жактан алганда, ал төмөнкүдөй көрүнөт:

$$f = \frac{1}{T}$$

•F мезгилдүү толкундун жыштыгын билдирет, ал эми

•T – бир толук циклди аяктоо үчүн талап кылынган убакыт.

Жыштык герц менен өлчөнөт, кыскартылган түрдө Гц деп аталат.

Жогорудагы сүрөттө синус толкуну көрсөтүлгөн, анда чыңалууну (мВ менен) убакыттын функциясы катары (мс менен) көрсөтүү каралган. Бул толкун формасы ар бир 2т миллисекунд сайын кайталанат; ошондуктан, анын мезгили T = 2т мс, ал эми жыштыгы f = 1/(2т) кГц.

Толкун узундугу:

Стандарттык аныктамага ылайык, эки удаалаш чокулардын же эки удаалаш ойдуңдардын ортосундагы аралык толкун узундугу деп аталат.

Жөнөкөй сөз менен айтканда, толкун узундугу - бул эки жанаша оң чокулардын же эки жанаша терс чокулардын ортосундагы аралык. Төмөнкү сүрөттө толкун узундугу (λ) жана амплитудасы белгиленген мезгилдүү толкун формасы көрсөтүлгөн. Жыштык канчалык жогору болсо, толкун узундугу ошончолук кыска жана тескерисинче.

Толкун узундугунун формуласы:

$$\lambda = \frac{c}{f}$$

•λ толкун узундугун билдирет

•C – жарыктын ылдамдыгы (секундасына 3 эсе 10^8$ метр)

•F - жыштык

Толкун узундугу λ узундук бирдиктери менен, мисалы, метр, фут же дюйм менен көрсөтүлөт. Көп колдонулган бирдик - метр.

Импеданс дал келүүсү:

Стандарттык аныктамага ылайык, импеданс дал келүүсү өткөргүчтүн импедансы кабыл алгычтын импедансына болжол менен барабар болгондо пайда болот.

Антенна менен чынжырдын ортосунда импеданстарды дал келтирүү талап кылынат. Антенна менен кабыл алгычтын же өткөргүчтүн ортосундагы кубаттуулукту максималдуу түрдө өткөрүп берүү үчүн антеннанын, берүү линиясынын жана чынжырдын импеданстары дал келиши керек.

Шайкештиктин зарылдыгы
Резонанстык түзүлүштөр белгилүү бир тар тилкелүү жыштыктарда оптималдуу чыгарууну камсыз кыла алат. Резонанстык түзүлүш катары, антенна импедансы туура дал келгенде жакшыраак чыгаруу көрсөткүчтөрүнө жетише алат.

•Антеннанын импедансы бош мейкиндиктин импедансына дал келгенде, антеннадан нурланган кубат натыйжалуу өткөрүлөт

• Кабыл алуучу антенна үчүн анын чыгыш импедансы кабыл алуучу күчөткүч схемасынын киргизүү импедансына дал келиши керек

• Берүүчү антенна үчүн анын киргизүү импедансы берүүчү күчөткүчтүн чыгуу импедансына, ошондой эле берүү линиясынын мүнөздүү импедансына дал келиши керек.

Импеданс Ом менен өлчөнөт, ал Z символу менен белгиленет.

VSWR жана чагылдырылган кубаттуулук:

Стандарттык аныктамага ылайык, турган толкундагы максималдуу чыңалуу менен минималдуу чыңалууга болгон катышы чыңалуу менен турган толкун катышы (VSWR) деп аталат.

Антеннанын, электр берүү линиясынын жана чынжырдын импеданстары дал келбегенде, кубаттуулукту натыйжалуу нурлантуу мүмкүн эмес; анын ордуна кубаттуулуктун бир бөлүгү кайра чагылат.

Негизги мүнөздөмөлөрү —

•Импеданттын дал келбестигинин даражасын көрсөткөн параметр Чыңалуудагы туруктуу толкун катышы (VSWR) деп аталат.

•VSWR "Чыңалуудагы туруктуу толкун катышы" дегенди билдирет жана көбүнчө SWR деп да аталат

• Импеданстын дал келбестиги канчалык чоң болсо, VSWR мааниси ошончолук жогору болот

• Натыйжалуу нурланууга жетүү үчүн, VSWR идеалдуу мааниси 1:1 түзөт.

•Чагылуучу кубаттуулук алдыга жылган кубаттуулуктун текке кеткен бөлүгүн билдирет. Чагылган кубаттуулук жана VSWR негизинен бир эле физикалык кубулушту ар кандай көз караштардан сүрөттөйт.

Өткөрүү жөндөмдүүлүгү:

Стандарттык аныктамага ылайык, белгилүү бир байланыш үчүн бөлүнгөн белгиленген толкун узундугунун диапазонундагы жыштык тилкеси өткөрүү жөндөмдүүлүгү деп аталат.

Сигнал берилгенде же кабыл алынганда, ал белгилүү бир жыштык диапазонунда иштейт. Бул белгилүү бир жыштык диапазону берүү учурунда башка сигналдардын тоскоолдуктарын алдын алуу үчүн белгилүү бир сигналга дайындалат.

•Өткөрүү жөндөмдүүлүгү сигнал берүүсүнүн жогорку жыштыктагы жана төмөнкү жыштыктагы чектеринин ортосундагы жыштык диапазонун билдирет.

•Өткөрүү жөндөмдүүлүгү бөлүштүрүлгөндөн кийин, аны башкалар колдоно алышпайт

• Бүтүндөй спектр өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн сегменттерине бөлүнөт, алардын ар бири ар кандай өткөргүчтөргө дайындалат

Биз жаңы эле талкуулаган өткөрүү жөндөмдүүлүгүн абсолюттук өткөрүү жөндөмдүүлүгү деп да атоого болот.

Өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн пайызы:

Стандарттык аныктамага ылайык, абсолюттук өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн анын борбордук жыштыгына болгон катышы пайыздык өткөрүү жөндөмдүүлүгү деп аталат.

Сигналдын күчү максимумга жеткен тилкедеги жыштык резонанстык жыштык деп аталат, ал ошондой эле тилкенин борбордук жыштыгы катары белгилүү жана fC деп белгиленет.

•Тилкенин жогорку жана төмөнкү жыштыктары тиешелүүлүгүнө жараша fH жана fL деп белгиленет

•Абсолюттук өткөрүү жөндөмдүүлүгү fH − fL менен берилет

•Жыштык тилкесинин туурасын баалоо үчүн анын бөлчөктүк өткөрүү жөндөмдүүлүгүн же пайыздык өткөрүү жөндөмдүүлүгүн эсептөө керек

Өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн пайызы компонент же система көтөрө ала турган жыштыктын өзгөрүшүнүн диапазонун түшүнүү үчүн эсептелет.

•fH жогорку жыштыкты билдирет

•fL төмөнкү жыштыкты билдирет

•fc борбордук жыштыкты билдирет

Каналдын өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн пайызы канчалык чоң болсо, каналдын өткөрүү жөндөмдүүлүгү ошончолук кеңейет.

Радиациянын интенсивдүүлүгү:

Радиациянын интенсивдүүлүгү катуу бурчтун бирдигине туура келген нурлануу кубаттуулугу катары аныкталат.

Антенна белгилүү бир багыттар боюнча көбүрөөк интенсивдүү нурланат, бул анын максималдуу нурлануу интенсивдүүлүгүнө туура келет. Нурлануунун мүмкүн болгон максималдуу диапазону нурлануу интенсивдүүлүгү менен мүнөздөлөт.

Математикалык туюнтма
Нурлануу интенсивдүүлүгү нурланган кубаттуулуктун тыгыздыгын радиалдык аралыктын квадратына көбөйтүү менен алынат: