برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

  آنتن ها از نظر ساختار و نوع كاربرد به انواع مختلفی تقسیم می شوند،كه درذیل به تعدادی از آنها اشاره می شود

ادامه مطلب را مطالعه نمایید

 انواع آنتن ها از نظر كاربرد :

       آنتن ها از نظر ساختار و نوع كاربرد به انواع مختلفی تقسیم می شوند،كه درذیل به تعدادی از آنها اشاره می شود

الف) آنتن هرتز :    آنتن هرتز در فاصله ای بالا واقع شده و ممكن است بطور افقی یا عمودی باشد و برای فركانس های زیاد به كار می رود.

ب) آنتن ماركنی : در این نوع آنتن، انتهای پایین مولد به زمین متصل است و سطح زمین بجای صحفه هادی

به كار می رود.  طرز توزیع جریان  و ولتاژ برای فركانس اصلی، چهل  برابر طول آنتن می باشد  و این  آنتن برای

فركانس های كم مورد استفاده قرار می گیرد.آنتن ماركنی در بعضی موارد ممكن است برای فركانس های بالا به كار رود، مثل آنتن های ارتباطی هواپیما كه در این حالت بدنه هواپیما بجای زمین عمل می كند.

پ) آنتن شلاقی : معمولی ترین آنتنی است كه در عملیات تاكتیكی برای ایجاد ارتباط در ساخت های نسبتاً كوچک بكار می رود. بیشتر آنتن های شلاقی طوری طراحی شده اند كه در زمانی كه مورد احتیاج نیستند با فشار جزیی یك قسمت، داخل قسمت دیگر قرار می گیرند. وقتی كه آنتن های شلاقی در باند فركانسی زیاد كار می كنند، طول آن ها معمولاً كسر كوچكی از طول موج می باشد و در این حالت باید یك  سیم پیچ به خاصیت القایی زیادی به كاربرده شود تا آنتن مزبور به حالت هماهنگی صحیح درآید.

ت ) آنتن لوزی ( روبیك) : این آنتن از چهار سیم ساخته شده است كه به شكل لوزی متصل شده اند و موازی زمین قرار گرفته اند. با قرار دادن چرخ ها روی دكل های نگهدارنده، می توان ارتفاع آنتن را نسبت به زمین تغییر داد.منبع تغذیه در حالت فرستنده توسط خط انتقال متعادلی از یك سو به آنتن وصل  می شود و مقاومت سوی دیگر را به گونه ای تنظیم می كنند كه تنها موج رونده روی آنتن بوجود آید. توجه كنید كه خط انتقال متعادل، خط انتقالی است كه امپدانس در بازوی آن نسبت به زمین برابر باشد.در فضای آزاد حداكثر پرتو افكنی آنتن در امتداد قطر بزرگ لوزی صورت می گیرد و پلاریزسیون آن افقی است.این آنتن به علت سادگی طرح در فرستنده ها و گیرنده ها كاربرد زیادی داشته و به منظور ایجاد ارتباط در مسافت های زیاد و كار فركانس های بالا به حد زیادی مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین این آنتن در ارتباطات منطقه به كار می رود. زیرا در باند وسیعی به كار رفته و نصب و نگهداری آن ساده تر از آنتن های دیگر می باشد عیب اصلی آن این است كه احتیاج به یك زمین وسیع دارد.

ث) آنتن V معكوس : این آنتن از دكل نارسانا و دو رشته سیم تشکیل شده است

 .که به شکل V با یکدیگر در ارتباط می باشند .

 در این آنتن، اندازه زاویه αدارای اهمیت است و بسته به کاربرد، باید به گونه ای ویژه برگزیده شود، در صورتی که این آنتن بالای صفحه رسانای کاملی قرار گرفته باشد، جهت جریان های تصویر، عکس جریان های آنتن خواهد بود حداکثر پرتو در امتداد زمین، دارای پلاریزاسیون عمودی، برای انتشار از راه یونسفر مناسب نیستندو تنها به عنوان آنتن گیرنده امواج زمینی و یا سطحی در بخش پایین نوار فرکانس بالا، مورد استفاده قرار می گیرند.

 چون این آنتن ها در مجاورت زمین، دارای شعاع های فرعی بی شماری با پلاریزاسیون افقی نیز هستند، امواج ناخواسته رسیده از جهت های دیگری دریافت می کنند که دارای پلاریزاسیون عمودی و یا افقی هستند که این مساله از نکات منفی این امر است.

ج) آنتن ماکروویو: اصول اصلی کار این آنتن ها، کار کردن آنها در ناحیه ماکروویو (100-300MHZ) می  باشد. خاصیت  ماکروویو نزدیکی آنها در طیف فرکانسی به امواج نوری می باشد. بیم این نوع آنتن ها بعضا توسط منعکس کننده شلجمی تمرکز می یابد.

دو نوع از آنتن های ماکروویو عبارت اند از آنتن بوقی شکل و آنتن مخروطی:

ج_1) آنتن بوقی شکل( شیپوری) HORN ANTENNA:

 

آنتن های شیپوری در شکل های مختلفی وجود دارند که سه نوع از متداول ترین آنها در اینجا نشان داده شده است. شیپور بخشی فقط در یک جهت وسیع شده و شبیه به منعکس کننده سهموی جعبه قوسی است. شیپور هرمی در دو جهت وسعت پیدا نموده و دارای شکل یک هرم ناقص است.

شیپور مخروطی (دایره ای) نیز شبیه به این بوده که به موج بر دایره ای ختم خواهد شد اگر زاویه درشکل بزرگ باشد شیپور کم عمقی خواهیم داشت که در نتیجه موجی که شیپور را ترک می کند، کروی شده و پرتو تشعشعی جهت دار نخواهد شد.این نتیجه را در مورد دو زاویه باز شدن شیپور هرمی نیز می توان اعمال نمود. از طرفی اگر زاویه خیلی کوچک شده باشد، در نتیجه دهنه شیپور و جهت داری آن هر دو صدمه می بینند.

چ) آنتن آستینی: ساختار کلی این آنتن ها به این شکل است که در آن یک آنتن لوله ای هادی دور یک عنصر تشعشع کننده به کار می رود. چون آنتن دو قطبی حساسیت زیادی به فرکانس دارد و پهنای باندش کمتر از یک اوکتاو می باشد، افزودن یک آستین به یک دو قطبی حساسیت زیادی به فرکانس دارد و پهنای باندشان به بیشتر از یک اوکتاو می رسد.

این آنتن ها درابتدا برای ارتباطات دو جانبه کشتی با ساحل، ساحل با کشتی، زمین به هوا، هوا به زمین و انتشارات ارتباط جمعی بکار گرفته می شد. این آنتن همه جهته می باشد و توانایی عملیات در محدوده وسیعی از فرکانس در باند فرکانسی را دارد.

ح) آنتن حلزونی:شکل(2.5) یک آنتن حلزونی هم زاویه می باشد.

امپدانس، پرتو تشعشعی و پلاریزاسیون این آنتن در طیف وسیعی از فرکانس تقریبا ثابت می باشد.

ساختمان مكانیكی آنتن ها:

در این جا ساختمان آنتن ها از نظر اندازه، نصب، تغذیه، رساناهاو نا رساناها ی مورد استفاده  و محافظت آنتن علیه عوامل جوی مورد بررسی قرار می گیرد.

اندازه آنتن :

اندازه فیزیكی آنتن های گوناگون، از یكدیگر متفاوتند. مثلا آنتن های فرستنده نوار فركانس خیلی پایین بسیار بزرگ هستند و روی دكل هایی به ارتفاع نزدیك به 300 متر نصب می شوند و مسافتی نزدیك به 5 كیلومتر مربع را اشغال می كنند. در مقابل، یك آنتن خطی نیم موج در نوار میكرو موج، طول نزدیك به 5/1 سانتی متر دارد. تقسیم بندی آنتن ها، بر اساس اندازه الكتریكی آنها انجام می شود، اندازه الكتریكی هر آنتن، برابر نسبت اندازه حقیقی آنتن به طول موج در فركانس عمل آن است. به منظور متمركز كردن توان پرتو افكنی در شعاع كوچك، امروزه از آنتن هایی استفاده می شود كه در بعد اصلی، طولی نزدیك به 100 تا 1000 طول موج دارند كه از نظر الكتریكی آنتن  بزرگ به شمار می آیند. آنتن هایی كه در هر بعد اصلی طولی، بسیار كمتر از نیم موج طول دارند، از نظر الكتریكی به شمار می آیند.

انواع آنتن ها

۱-آنتن مارکنی(marconi antenna)

آنتن مارکنی یک آنتن یک قطبی با طول لاندا چهارم است که بطور عمود بر روی زمین نصب میشود.زمین انرژی تابیده شده بر خود را بازتاب میکند. در اثر این بازتاب تصویر آنتن لاندا چهارم در زمین ظاهر میشود که میتوان به عنوان یک آنتن فرضی در نظر گرفت که قرینه ی انتن اصلی نسبت به سطح زمین است.این آنتن فرضی را سایه آنتن اصلی می نامند.در شکل چگونگی تشکیل سایه و منحنی های توزیع ولتاژ جریان در یک نمونه آنتن اتومبیل نشان داده شده است.

 آنتن مارکنی را آنتن تصویری می نامند عملکرد این آنتن و تصویرش عینا شبیه آنتن نیم موج است.آنتن اتومبیل یک آنتن مارکنی است.بدنه ی فلزی اتومبیل به عنوان آنتن عمل میکند و اثر تصویر آنتن ضاهر میشود.

2- آنتن دیپل نیم موج خمیده:

آنتن دیپل نیم موج خمیده به طول لاندا تشکیل شده است که پس از خم شدن آنتن طول لاندا دوم را تشکیل میدهد.در وسط آنتن بریدگی کوچکی که در مقایسه با طول آن ناچیز است وجود دارد امپدانس آنتن دیپل خمیده300 اهم است.از این آنتن برای تطبیق خط انتقال دو سیمه  300اهمی در تلویزیون سیاه سفید استفاده میشود.

3-آنتن با میله ی فریت:

آنتن با میله ی فریت در تمام گیرنده های رادیوییMWوSWبه کار میرود.فریت ماده ای با قابلیت نفوذ مغناطیسی زیاد است.آنتن با میله ی فریت آنتن کوچکی است که در داخل گیرنده های رادیویی جای میگیرد.این میله به عنوان هسته در بوبین کادر آنتن قرار میگیرد.استفاده ازبوبین با هسته ی فریت دریافت امواج الکترومغناطیس را آسان میکند.دریافت امواج الکترومغناطیس زمانی حداکثر است که فریت و میدان مغناطیسی در یک جهت قرار گیرند.

4-آنتن یاگی(yagi atenna):

این آنتن اولین بار توسط اشخاصی به نامهای یاگی اودا ساخته شد و به بازار عرضه گردید میله ی خم شده را که روی آنتن قرار دارد دیپل تاشده می نامند و هم چنین به میله ای که در پشت آنتن قرار دارد و طول آن بزرگتر است رفلکتور یا منعکس کننده می نامند و میله هایی که در جلوی دیپل تا شده قرار دارند و طول آنها از دیپل تا شده کوچکتر است را دایرکتور می گویند.

قرار دادن این اجزا باعث میشودآنتن جهت دار شود.به عبارت دیگر به یک سو یا جهت هدایت شوند و منطقه ی خاصی را پوشش دهند.از آنتن یاگی برای دریافت امواج VHFوUHF تلویزیونی استفاده میشود.در آنتن یاگی فاصله ی بین میله ها و طول هریک از میله ها باید مشخص باشد.

5-آنتنهای بقشابی (dish antenna):

آنتن گیرنده و فرستنده هایی که در طیف میکروویو کار میکنند(محدوده فرکانسی1تا100گیگاهرتز)آنتن های جهت دارند بنا به دلایل زیر نیاز به این آنتن اهمیت ویژه ای دارد.

1-چون آنتن گیرنده دقیقا در جهت آنتن فرستنده قرار دارد لذا عملا آنتن تمام جهت نمی تواند کارایی داشته باشد.

2-گیرنده این باند نسبت به گیرنده هایی که با فرکانس کمتر کار میکنند در مقابل نویز حساسیت بیشتری دارند لذا سیگنال رسیده به این نوع آنتن باید تا حد امکان قوی باشد.

3-هر قدر فرکانس افزایش یابد ابعاد وسایل الکترونیکی مرتبط با آن کوچکتر میشود,لذا عملا توان الکتریکی دستگاه بطور نسبی کاهش می یابد.

4-از امواج میکروویو برای انتقال و دریافت انرژی به فواصل دور استفاده میشود میزان انرژی دریافتی توسط گیرنده خیلی ضعیف میگردد,بنابراین استفاده از آنتن با بهره ی زیاد ضروری است.

5-به علت کاربر وسیع باند میکروویو مانند رادار  و غیره سمت یابی و اندازه گیری میدان ضروری است.

*آنتن با منعکس کننده ی سهموی (بقشابی)

هرگاه به یک آنتن سهموی شکل از فاصله ی بسیار دور نور یا امواج رادیویی تابانده شود.این امواج پس از برخورد با سطح داخلی سهموی در نقطه ای متمرکز میشوند که آن را کانون سهمی گویند و آن را با Fنشان میدهند.از سوی دیگر هرگاه منبع تشعشعی در کانون سهموی قرار گیرد تمام امواجی که از منبع خارج میشوند در راستای خطAB به موازات منعکس میگردند.

دراین حالت تمام امواج منعکس شده با هم هم فاز بوده و یک پرتو بسیار شدید را در امتداد محورABبوجود می آورند.سایر امواج که از جهات دیگر وارد سهموی میشوند به علت تفاوت درمسیر آنها یکدیگر را خنثی میکنند.لذا آنتنهای سهمی شکل دارای بهره ی جهتی بسیار زیادند.در شکل ساختمان آنتن بشقابی را مشاهده میکنید.برای انقال انرژی به آنتن سهمی شکل از خط انتقالی شبیه لوله آب (تو خالی)که وظیفه ی آن هدایت سیگنال با فرکانس بالاست.

برای بهترین دریافت ویا انتشار امواج, باید آنتن در کانون سهمی قرار گیرد.از آنجا که امواج ارسالی از طریق این آنتن در محدوده ی گیگاهرتز قرار دارند,مانند نور عمل میکنند این امواج از اجسامی با چگالی بالا (جرم حجمی بالا) و ضریب انکسار زیاد مانند طلقهای ضخیم یا شیشه عبور میکنند.هم چنین در مقابل منعکس کننده ها از خود خواص نور نشان میدهند.

*مبدل در آنتن بقشابی:

پس از دریافت امواج میکروویو و تمرکز آنها در کانون سهمی لازم است امواج به محدوده فرکانسی پایین تر تبدیل شوند تا بتوان آنها را برای موارد خاص مانند تلویزیونو...استفاده کرد.

برای این منظور یک مدار مبدل استفاده میکنند.این مبدل را اصطلاحاLNBمی نامند.LNBحرف اول کلماتLow Noise Blockبه معنی بلوک با نویز کم است.LNBشامل دو بخش جداگانه LNAوLNCاست.

LNA حروف اول کلماتLow Noise Amplifir  و به معنی تقویت کننده با نویز بسیار پایین میباشد.این طبقه عمل تقویت کنندگی امواج دریافتی را بر عهده دارد.

 LNCحروف اول کلمات  Low Noise Convrterوبه معنی تبدیل کننده فرکانس با نویز کم میباشد.

LNB در کانون DISH قرار میگیرد و ضمن دریافت امواج ارسالی از بشقاب ,آنها را تقویت و به امواجی با محدوده فرکانسی کم تبدیل میکند تا برای دستگاه مرتبط با آن قابل استفاده باشد

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :