አንቴና

አንቴና እንዴት ይሠራል? መርህ ምንድን ነው?

አንቴናዎች በቴሌኮሙኒኬሽን ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ እና ብዙ አፕሊኬሽኖች እንዳሉ እናውቃለን። አንቴናዎች የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን ይቀበላሉ እና ወደ ኤሌክትሪክ ሲግናሎች ይቀይሯቸዋል, ወይም የኤሌክትሪክ ምልክቶችን ይቀበላሉ እና እንደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ያበራሉ. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ከአንቴናዎች በስተጀርባ ያለውን ሳይንስ እንመለከታለን.

</s>
በተለዋዋጭ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች እና በጨረር ኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች መካከል ያለው ልዩነት
የኤሌክትሪክ ምልክቶች አሉን, ታዲያ እንዴት ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ እንቀይራቸዋለን? ምናልባት ቀላል መልስ ማሰብ ይችላሉ. ማለትም የተዘጋ መሪን በመጠቀም እና በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን መርሆዎች በመታገዝ ተለዋዋጭ መግነጢሳዊ መስክን እና በዙሪያው ያለውን የኤሌክትሪክ መስክ ማመንጨት ይችላሉ, በስእል 1 ሀ. ሆኖም፣ ይህ በምንጩ ዙሪያ የሚለዋወጥ መስክ ምልክቱን ለማስተላለፍ ምንም ፋይዳ የለውም። እዚህ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ አይሰራጭም; ይልቁንም በምንጩ ዙሪያ ብቻ ይለዋወጣል። በአንቴና ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ከምንጩ መለየት አለባቸው, እና መስፋፋት አለባቸው (ምስል 1 ለ). አንቴና እንዴት እንደሚሰራ ከማየታችን በፊት፣ ከማዕበል መለያየት ጀርባ ያለውን ፊዚክስ እንረዳ።


ከመወዛወዝ ዳይፖልስ እና ራዲየሽን በስተጀርባ ያለው ፊዚክስ
አወንታዊ ክፍያ እና በተናጠል የተቀመጠውን አሉታዊ ክፍያ ግምት ውስጥ ያስገቡ። እንደነዚህ ዓይነቶቹ ዝግጅቶች ዲፕሎሎች በመባል ይታወቃሉ, እና በስእል 2A ላይ እንደሚታየው የኤሌክትሪክ መስክን በግልጽ ያሳያሉ. አሁን፣ በስእል 2B ላይ እንደሚታየው እነዚህ ክፍያዎች እየተንቀጠቀጡ ናቸው እንበል። በመንገዱ መሃል ላይ, ፍጥነቱ ከፍተኛ ይሆናል, እና በመንገዱ መጨረሻ ላይ, ፍጥነቱ ዜሮ ይሆናል. በዚህ የፍጥነት ለውጥ ምክንያት, የተሞሉ ቅንጣቶች ቀጣይነት ያለው ፍጥነት እና ፍጥነት ይቀንሳል.


1. የኤሌክትሪክ መስመሮች በ t = 0
አሁን ያለው ፈተና በዚህ እንቅስቃሴ ምክንያት የኤሌክትሪክ መስክ እንዴት እንደሚለወጥ ማወቅ ነው. በአንድ የኤሌክትሪክ መስክ መስመር ላይ ብቻ እናተኩር (ስእል 3).


ምስል፡ 3 የኤሌትሪክ መስክ t = 0 ላይ ይታያል

2. የኤሌክትሪክ መስመሮች በ t = T / 8
ከአንድ ስምንተኛ ጊዜ በኋላ እንደሚታየው በዜሮ ጊዜ ውስጥ የተፈጠረው የሞገድ ፊት ተዘርግቷል እና ተበላሽቷል (ምስል 4 ሀ)። ይህ የሚያስገርም ነው; በዚህ ቦታ ላይ እንደሚታየው ቀላል የኤሌክትሪክ መስክ ጠብቀው ሊሆን ይችላል. ለምንድን ነው የኤሌክትሪክ መስክ የሚዘረጋው እና እንደዚህ አይነት መስክ ይፈጥራል? በስእል 4B ላይ እንደሚታየው ክፍያን ማፍጠን ወይም ማቀዝቀዝ የተወሰነ የማስታወስ ችሎታ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ስለሚፈጥር ነው። የድሮ የኤሌክትሪክ መስኮች ከአዳዲስ ሁኔታዎች ጋር በቀላሉ ሊላመዱ አይችሉም. የኤሌክትሪክ መስመሮችን ሚና ለመረዳት ጊዜ ይወስዳል, ክፍያዎችን የሚያፋጥኑ ወይም የሚቀንሱ ኪንኮች.


3. የኤሌክትሪክ መስመሮች በ t = T / 4
ትንታኔውን በተመሳሳይ መንገድ ከቀጠልን, ለሩብ ጊዜ ያህል, የማዕበል ግንባሮች የመጨረሻ ነጥቦች በአንድ ነጥብ ላይ እንደሚገናኙ እናያለን (ምሥል 5).


ምስል: 5 በ t = T / 4, የኤሌክትሪክ መስመሮች ጫፎች በአንድ ነጥብ ላይ ይገናኛሉ, መለያየት እና ስርጭት ይከሰታሉ.
ከዚያ በኋላ, የሞገድ ፊት ለፊት መለየት እና ማባዛት ይከሰታል. የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን ከርቀት ጋር ካቀዱ, የማዕበል ስርጭቱ በተፈጥሮ ውስጥ የ sinusoidal መሆኑን ያያሉ (ስእል 6). የሚገርመው፣ የተገኘው የስርጭት ሞገድ ርዝመት በትክክል ከዲፕሎል ሁለት እጥፍ ነው። ወደዚህ ጉዳይ በኋላ እንመለሳለን። ይህ የሚቀያየር የኤሌትሪክ መስክ ከሱ ጋር በቀጥታ የሚለዋወጥ መግነጢሳዊ መስክ እንደሚፈጥር ልብ ይበሉ። ለአንቴናችን በትክክል የምንፈልገው ይህ ነው። በአጭሩ፣ አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎችን ማወዛወዝ ከቻሉ አንቴና መስራት ይችላሉ።


ምስል፡ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረራ በ6 ዳይፖልስ

በአንቴና ውስጥ ጨረር እንዴት ይከሰታል?
እንደ እውነቱ ከሆነ, የዚህ የመወዛወዝ ክፍያ ማመንጨት በጣም ቀላል ነው. በማዕከሉ ውስጥ የታጠፈ ኮንዳክቲቭ ዘንግ ይውሰዱ እና በመሃል ላይ የቮልቴጅ ምልክት (7A) ይተግብሩ። ይህ የእርስዎ የተተገበረ ምልክት ነው እንበል፣ ጊዜ የሚለዋወጥ የቮልቴጅ ምልክት። የጊዜ ዜሮን ሁኔታ ግምት ውስጥ ያስገቡ። በቮልቴጅ ተጽእኖ ምክንያት ኤሌክትሮኖች ከዲፕሎል በስተቀኝ በኩል ይንቀሳቀሳሉ እና በግራ በኩል ይሰበስባሉ. ይህ ማለት ኤሌክትሮኖችን የሚያጣው ሌላኛው ጫፍ በራስ-ሰር አዎንታዊ ኃይል ይሞላል (7B)። ይህ ዝግጅት ከቀድሞው የዲፕሎፕ ክፍያዎች, በሽቦው ጫፍ ላይ አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች ጋር ተመሳሳይ ውጤት ይፈጥራል. ቮልቴጁ በጊዜ ሂደት ሲለዋወጥ, አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች ወደ ኋላ እና ወደ ፊት ይንቀሳቀሳሉ.


ቀለል ያለ የዲፕሎፕ አንቴና እንዲሁ ባለፈው ክፍል እንደነበረው ተመሳሳይ ክስተት ይፈጥራል, እና የሞገድ ስርጭት ይከሰታል. አሁን አንቴናው እንደ ማስተላለፊያ እንዴት እንደሚሰራ አይተናል. የተላለፈው ምልክት ድግግሞሽ ከተተገበረው የቮልቴጅ ምልክት ድግግሞሽ ጋር ተመሳሳይ ይሆናል. ስርጭት በብርሃን ፍጥነት ስለሚጓዝ የስርጭቱን የሞገድ ርዝመት በቀላሉ ማስላት እንችላለን (ምሥል 8)። ለትክክለኛ ስርጭት, የአንቴናውን ርዝመት ግማሽ የሞገድ ርዝመት መሆን አለበት.

ƒ አንቴና = ƒ ግቤት

C = ƒ አንቴና X ƛ አንቴና


ምስል፡ 8 አንቴናዎች የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን በብርሃን ፍጥነት ያሰራጫሉ።

አንቴና ምልክቱን እንዴት ይቀበላል?
የአንቴናውን አሠራር የሚቀለበስ ነው, እና የሚያሰራጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ አንቴናውን ቢመታ እንደ ተቀባይ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ይህንን ክስተት በዝርዝር እንመልከተው.

ተመሳሳዩን አንቴና እንደገና ይጠቀሙ እና የኤሌክትሪክ መስክ ይተግብሩ። በዚህ ጊዜ ኤሌክትሮኖች በዱላ አንድ ጫፍ ላይ ይሰበስባሉ. ይህ እንደ ኤሌክትሪክ ዲፖል ተመሳሳይ ነው. የተተገበረው የኤሌክትሪክ መስክ ሲቀየር, አዎንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች በሌላኛው ጫፍ ይገነባሉ. የተለያየ ክፍያ መገንባት በአንቴናው መሃል ላይ ያለውን ተለዋዋጭ የቮልቴጅ ምልክት ያሳያል. በስእል 9 እንደሚታየው አንቴናውን እንደ ተቀባይ ሲጠቀም ይህ የቮልቴጅ ምልክት ውጤቱ ነው. የውጤቱ የቮልቴጅ ምልክት ድግግሞሽ ከተቀበለው የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ድግግሞሽ ጋር ተመሳሳይ ነው. ከኤሌክትሪክ መስክ አወቃቀሩ በግልጽ እንደሚታየው አንቴናውን ፍጹም ለመቀበል የሞገድ ርዝመት ግማሽ ያህል መሆን አለበት። በእነዚህ ሁሉ ውይይቶች ውስጥ አንቴና ክፍት ዑደት መሆኑን አይተናል.


ምስል 9፡ አንቴና የሚባዛው ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ቢመታው እንደ ተቀባይ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል።
የአንቴና ዓይነት

አሁን, አንዳንድ ተግባራዊ አንቴናዎችን እና እንዴት እንደሚሠሩ እንመልከት.

1. ያጊ-ኡዳ አንቴና
ቀደም ባሉት ጊዜያት ዲፕሎል አንቴናዎች ለቴሌቪዥን መቀበያ ይገለገሉ ነበር. ባለቀለም አሞሌዎች እንደ ዲፕሎሎች ይሠራሉ እና እንደሚታየው ምልክቱን ይቀበላሉ. ዲፖሉ ዋናው የመንዳት አካል ነው። ይህ አንቴና ደግሞ ምልክቱን በዲፕሎል ላይ ለማተኮር አንጸባራቂ እና ዳይሬክተር ይፈልጋል። አንጸባራቂው አካል ሁል ጊዜ ከተነዳው አካል የበለጠ ይረዝማል እና የዳይሬክተሩ አካል ሁል ጊዜ ከተነዳው አካል ያነሰ ነው። ይህ የተሟላ መዋቅር የያጊ-ኡዳ አንቴና (ምስል 10 ሀ) ይባላል. የያጊ አንቴና የተፈለሰፈው በሁለት የጃፓን ሳይንቲስቶች ያጊ ሂዴሂሳ እና ኡዳ ሺንታሮ ነው። አቅጣጫ ጠቋሚ አንቴና ነው፣ ለነጥብ ወደ ነጥብ ግንኙነት የሚያገለግል። የሚንቀሳቀሰው ኤለመንት ወይም ዲፕሎል አንቴና የተቀበለውን ምልክት ወደ ኤሌክትሪክ ምልክት ይለውጠዋል, ይህም ወደ ቴሌቪዥኑ ክፍል በኮአክሲያል ገመድ (ምስል 10 ለ) ይተላለፋል.


2. ዝርዝር ዲሽ አንቴና
ዛሬ ወደ ዲሽ ቲቪ አንቴናዎች ተሸጋግረናል። ሁለት ዋና ዋና ክፍሎችን ያቀፈ ነው, ፓራቦሊክ አንጸባራቂ እና ዝቅተኛ የድምጽ ባክ መቀየሪያ. ፓራቦሊክ አንቴና የኤሌክትሮማግኔቲክ ምልክትን ከሳተላይት ይቀበላል እና በኤልኤንቢኤፍ ላይ ያተኩራል ፣ በስእል 11 ላይ እንደሚታየው የፓራቦላ ቅርፅ በተለይ በትክክል ተዘጋጅቷል ።


ምስል፡ 11 በዲሽ አንቴና ውስጥ፣ የአደጋው ምልክት በፓራቦሊክ አንጸባራቂ ወደ LNBF ያተኮረ ነው።
LNBF የምግብ ቀንድ፣ ሞገድ መመሪያ፣ ፒሲቢ እና መጠይቅ (12A) ያካትታል። የመጪው ምልክቱ በመጋቢው ቀንድ እና በሞገድ መመሪያው በምርመራው ላይ ያተኮረ ነው። በቀላል ዲፕሎል መያዣ ላይ እንዳየነው, በምርመራው ላይ ቮልቴጅ ይነሳል. በዚህ መንገድ የሚፈጠረው የቮልቴጅ ምልክት እንደ ማጣሪያ፣ ከከፍተኛ ድግግሞሽ ወደ ዝቅተኛ ድግግሞሽ እና ማጉላት ለመሳሰሉት የምልክት ሂደት ወደ PCB ይመገባል። የምልክት ማቀናበሪያ ከተደረገ በኋላ, እነዚህ የኤሌክትሪክ ምልክቶች ወደ ቴሌቪዥኑ ክፍል በኮአክሲያል ገመድ (ምስል 12 ለ) ይተላለፋሉ.


LNBን ከከፈቱ፣ ምናልባት ከአንድ ይልቅ 2 መመርመሪያዎችን ታገኛለህ፣ ሁለተኛው ፍተሻ ከመጀመሪያው ጋር ቀጥ ያለ ነው። ባለ 2-መመርመሪያ ዝግጅት ማለት የሚገኘውን ስፔክትረም በአግድም ወይም በአቀባዊ የፖላራይዝድ ሞገዶች በመላክ ሁለት ጊዜ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል ማለት ነው። በስእል 13 ላይ እንደሚታየው አንዱ ፍተሻ በአግድም የፖላራይዝድ ምልክቶችን ሲያገኝ ሌላኛው መፈተሻ በአቀባዊ የፖላራይዝድ ምልክቶችን ያገኛል።


ምስል 13፡ አግድም እና ቋሚ መመርመሪያዎች በአግድም እና በአቀባዊ የፖላራይዝድ ምልክቶችን ይለያሉ።

3. Microstrip አንቴና ወይም patch አንቴና
በእጅዎ ያለው ስልክ ፓቼ አንቴና የሚባል ፍጹም የተለየ አይነት አንቴና ይጠቀማል (ምስል 14 ሀ)። የዚህ አይነት አንቴናዎች ብዙ ወጪ የማይጠይቁ እና በሚታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች ላይ ለማምረት ቀላል ናቸው. ጠጋኝ አንቴና በመሬት አውሮፕላን ላይ የተቀመጠ የብረት ፕላስተር ወይም ስትሪፕ በመካከላቸው የዲኤሌክትሪክ ቁራሽ ያለው ቁራጭ አለው። እዚህ, የብረት ንጣፎች እንደ ጨረራ ንጥረ ነገሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የብረት መለጠፊያው ርዝመት ለትክክለኛው ስርጭት እና መቀበያ ግማሽ የሞገድ ርዝመት መሆን አለበት (ምሥል 14 ለ). እዚህ ላይ የገለጽነው የ patch አንቴና መግለጫ በጣም መሠረታዊ መሆኑን ልብ ይበሉ።