1.Čo je to anténa?
Ako všetci vieme, existujú všetky druhy wbezdrôtové komunikačné zariadeniav našich životoch, ako je napríklad sťahovanie videa z dronu,bezdrôtové spojenie pre robota, digitálny mesh systéma tieto rádiové prenosové systémy využívajú rádiové vlny na bezdrôtový prenos informácií, ako sú video, hlas a dáta.Anténa je zariadenie používané na vyžarovanie a príjem rádiových vĺn.
2. Šírka pásma antény
Pri zmene pracovnej frekvencie antény je miera zmeny príslušných elektrických parametrov antény v rámci prípustného rozsahu.Povolený frekvenčný rozsah v tomto čase je šírka frekvenčného pásma antény, zvyčajne označovaná ako šírka pásma.Každá anténa má určitú prevádzkovú šírku pásma a mimo tohto frekvenčného pásma nemá žiadny zodpovedajúci účinok.
Absolútna šírka pásma: ABW=fmax - fmin
Relatívna šírka pásma: FBW=(fmax - fmin)/f0×100%
f0=1/2(fmax + fmin) je stredná frekvencia
Keď anténa pracuje na strednej frekvencii, pomer stojatých vĺn je najmenší a účinnosť je najvyššia.
Preto sa vzorec relatívnej šírky pásma zvyčajne vyjadruje ako: FBW=2(fmax- fmin)/(fmax+ fmin)
Pretože šírka pásma antény je rozsah prevádzkovej frekvencie, kde jeden alebo niektoré parametre elektrického výkonu antény spĺňajú požiadavky, na meranie šírky frekvenčného pásma možno použiť rôzne elektrické parametre.Napríklad šírka frekvenčného pásma zodpovedajúca šírke laloku 3dB (šírka laloku sa vzťahuje na uhol medzi dvoma bodmi, kde intenzita žiarenia klesá o 3dB, to znamená, že hustota výkonu klesá o polovicu na oboch stranách maximálneho smeru žiarenia hlavného laloka) a šírku frekvenčného pásma, kde pomer stojatých vĺn spĺňa určité požiadavky.Spomedzi nich sa najčastejšie používa šírka pásma meraná pomerom stojatých vĺn.
3. Vzťah medzi prevádzkovou frekvenciou a veľkosťou antény
V tom istom prostredí je rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn istá (rovná sa rýchlosti svetla vo vákuu, zaznamenaná ako c≈3×108m/s).Podľa c=λf je možné vidieť, že vlnová dĺžka je nepriamo úmerná frekvencii a tieto dve sú jediným zodpovedajúcim vzťahom.
Dĺžka antény je priamo úmerná vlnovej dĺžke a nepriamo úmerná frekvencii.To znamená, že čím vyššia frekvencia, tým kratšia vlnová dĺžka a tým kratšia môže byť anténa vyrobená.Samozrejme, dĺžka antény sa zvyčajne nerovná jednej vlnovej dĺžke, ale často je 1/4 vlnovej dĺžky alebo 1/2 vlnovej dĺžky (vo všeobecnosti sa používa vlnová dĺžka zodpovedajúca centrálnej prevádzkovej frekvencii).Pretože keď je dĺžka vodiča celočíselným násobkom 1/4 vlnovej dĺžky, vodič vykazuje rezonančné charakteristiky pri frekvencii tejto vlnovej dĺžky.Keď je dĺžka vodiča 1/4 vlnovej dĺžky, má sériové rezonančné charakteristiky a keď je dĺžka vodiča 1/2 vlnovej dĺžky, má paralelné rezonančné charakteristiky.V tomto rezonančnom stave anténa silne vyžaruje a účinnosť prevodu vysielania a príjmu je vysoká.Hoci vyžarovanie oscilátora presahuje 1/2 vlnovej dĺžky, vyžarovanie bude naďalej zosilnené, ale protifázové žiarenie nadbytočnej časti spôsobí zrušenie, takže celkový účinok žiarenia je ohrozený.Preto bežné antény používajú jednotku dĺžky oscilátora 1/4 vlnovej dĺžky alebo 1/2 vlnovej dĺžky.Medzi nimi 1/4-vlnová anténa používa hlavne zem ako zrkadlo namiesto polvlnovej antény.
1/4 vlnová dĺžka antény môže dosiahnuť ideálny pomer stojatých vĺn a efekt využitia úpravou poľa a zároveň môže ušetriť inštalačný priestor.Antény tejto dĺžky však majú zvyčajne nízky zisk a nemôžu uspokojiť potreby určitých scenárov prenosu s vysokým ziskom.V tomto prípade sa zvyčajne používajú antény s 1/2 vlnovou dĺžkou.
Okrem toho sa v teórii a praxi dokázalo, že pole 5/8 vlnovej dĺžky (táto dĺžka je blízka 1/2 vlnovej dĺžky, ale má silnejšie žiarenie ako 1/2 vlnovej dĺžky) alebo pole skracovania 5/8 vlnovej dĺžky (existuje záťažová cievka v polovičnej vzdialenosti vlnovej dĺžky od vrcholu antény) môže byť tiež navrhnutá alebo zvolená tak, aby sa získala nákladovo efektívna anténa s vyšším ziskom.
Je vidieť, že keď poznáme prevádzkovú frekvenciu antény, môžeme vypočítať zodpovedajúcu vlnovú dĺžku a potom v kombinácii s teóriou prenosového vedenia, podmienkami inštalačného priestoru a požiadavkami na zisk prenosu môžeme zhruba poznať vhodnú dĺžku požadovanej antény. .
Čas odoslania: 13. októbra 2023
