1.เสาอากาศคืออะไร?
อย่างที่เราทราบกันดีว่า w มีหลายประเภทอุปกรณ์สื่อสารไร้สายในชีวิตของเรา เช่น การดาวน์โหลดวิดีโอจากโดรนลิงค์ไร้สายสำหรับหุ่นยนต์, ระบบตาข่ายดิจิตอลและระบบส่งสัญญาณวิทยุเหล่านี้ใช้คลื่นวิทยุในการส่งข้อมูลแบบไร้สาย เช่น วิดีโอ เสียง และข้อมูลเสาอากาศเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการแผ่และรับคลื่นวิทยุ
2.แบนด์วิธเสาอากาศ
เมื่อความถี่การทำงานของเสาอากาศเปลี่ยนแปลง ระดับการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องของเสาอากาศจะอยู่ภายในช่วงที่อนุญาตช่วงความถี่ที่อนุญาตในขณะนี้คือความกว้างของแถบความถี่เสาอากาศ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าแบนด์วิดท์เสาอากาศใดๆ มีแบนด์วิธในการทำงานที่แน่นอน และไม่มีผลกระทบใดๆ นอกย่านความถี่นี้
แบนด์วิธสัมบูรณ์: ABW=fmax - fmin
แบนด์วิธสัมพัทธ์: FBW=(fmax - fmin)/f0×100%
f0=1/2(fmax + fmin) คือความถี่กลาง
เมื่อเสาอากาศทำงานที่ความถี่กลาง อัตราส่วนคลื่นนิ่งจะน้อยที่สุดและมีประสิทธิภาพสูงสุด
ดังนั้น สูตรของแบนด์วิธสัมพัทธ์จึงมักแสดงเป็น: FBW=2(fmax- fmin)/(fmax+ fmin)
เนื่องจากแบนด์วิธของเสาอากาศเป็นช่วงความถี่การทำงานที่พารามิเตอร์ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของเสาอากาศหนึ่งหรือบางส่วนตรงตามข้อกำหนด พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่แตกต่างกันจึงสามารถใช้เพื่อวัดความกว้างของแถบความถี่ได้ตัวอย่างเช่น ความกว้างของแถบความถี่ที่สอดคล้องกับความกว้างของกลีบ 3dB (ความกว้างของกลีบหมายถึงมุมระหว่างจุดสองจุดที่ความเข้มของรังสีลดลง 3dB นั่นคือความหนาแน่นของพลังงานลดลงครึ่งหนึ่งทั้งสองด้านของทิศทางการแผ่รังสีสูงสุด ของกลีบหลัก) และความกว้างของแถบความถี่ที่อัตราส่วนคลื่นนิ่งเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการในหมู่พวกเขา ที่ใช้กันมากที่สุดคือแบนด์วิธที่วัดโดยอัตราส่วนคลื่นนิ่ง
3.ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ในการทำงานและขนาดเสาอากาศ
ในตัวกลางเดียวกัน ความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นแน่นอน (เท่ากับความเร็วแสงในสุญญากาศ ซึ่งบันทึกเป็น cµ3×108m/s)จากข้อมูลของ c=γf จะเห็นได้ว่าความยาวคลื่นแปรผกผันกับความถี่ และทั้งสองเป็นเพียงความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันเท่านั้น
ความยาวของเสาอากาศเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวคลื่นและเป็นสัดส่วนผกผันกับความถี่นั่นคือ ยิ่งความถี่สูง ความยาวคลื่นก็จะสั้นลง และเสาอากาศก็จะยิ่งสั้นลงเท่านั้นแน่นอนว่าความยาวของเสาอากาศมักจะไม่เท่ากับหนึ่งความยาวคลื่น แต่มักจะเป็นความยาวคลื่น 1/4 หรือ 1/2 ความยาวคลื่น (โดยทั่วไปจะใช้ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับความถี่การทำงานส่วนกลาง)เนื่องจากเมื่อความยาวของตัวนำเป็นจำนวนเต็มทวีคูณของความยาวคลื่น 1/4 ตัวนำจึงแสดงคุณลักษณะเรโซแนนซ์ที่ความถี่ของความยาวคลื่นนั้นเมื่อความยาวของตัวนำคือ 1/4 ความยาวคลื่น จะมีลักษณะการเรโซแนนซ์แบบอนุกรม และเมื่อความยาวของตัวนำคือ 1/2 ความยาวคลื่น ก็จะมีลักษณะการเรโซแนนซ์แบบขนานในสถานะเรโซแนนซ์นี้ เสาอากาศจะแผ่กระจายอย่างแรง และประสิทธิภาพการแปลงการส่งและการรับสัญญาณจะสูงแม้ว่าการแผ่รังสีของออสซิลเลเตอร์จะเกิน 1/2 ของความยาวคลื่น แต่การแผ่รังสีจะยังคงได้รับการปรับปรุงต่อไป แต่การแผ่รังสีต้านเฟสของส่วนที่เกินจะสร้างเอฟเฟกต์การยกเลิก ดังนั้นเอฟเฟกต์การแผ่รังสีโดยรวมจึงลดลงดังนั้นเสาอากาศทั่วไปจึงใช้หน่วยความยาวออสซิลเลเตอร์ที่มีความยาวคลื่น 1/4 หรือ 1/2 ความยาวคลื่นในหมู่พวกเขา เสาอากาศความยาวคลื่น 1/4 ส่วนใหญ่ใช้โลกเป็นกระจกแทนเสาอากาศแบบครึ่งคลื่น
เสาอากาศความยาวคลื่น 1/4 สามารถบรรลุอัตราส่วนคลื่นนิ่งในอุดมคติและเอฟเฟกต์การใช้งานโดยการปรับอาเรย์ และในขณะเดียวกันก็ช่วยประหยัดพื้นที่ในการติดตั้งอย่างไรก็ตาม เสาอากาศที่มีความยาวขนาดนี้มักจะมีอัตราขยายต่ำ และไม่สามารถตอบสนองความต้องการของสถานการณ์การส่งสัญญาณที่มีอัตราขยายสูงบางสถานการณ์ได้ในกรณีนี้ มักใช้เสาอากาศความยาวคลื่น 1/2
นอกจากนี้ ยังได้พิสูจน์ในทางทฤษฎีและปฏิบัติแล้วว่าอาเรย์ความยาวคลื่น 5/8 (ความยาวนี้ใกล้กับ 1/2 ความยาวคลื่น แต่มีการแผ่รังสีที่แรงกว่า 1/2 ความยาวคลื่น) หรืออาเรย์โหลดความยาวคลื่น 5/8 (มี คอยล์โหลดที่ระยะห่างครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นจากด้านบนของเสาอากาศ) นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบหรือเลือกเพื่อให้ได้เสาอากาศที่คุ้มค่าและได้รับกำลังสูงกว่า
จะเห็นได้ว่าเมื่อเรารู้ความถี่การทำงานของเสาอากาศแล้ว เราก็สามารถคำนวณความยาวคลื่นที่สอดคล้องกันได้ จากนั้นเมื่อรวมกับทฤษฎีสายส่ง สภาพพื้นที่ในการติดตั้ง และข้อกำหนดการรับส่งสัญญาณ เราก็สามารถทราบความยาวที่เหมาะสมของเสาอากาศที่ต้องการได้คร่าวๆ .
เวลาโพสต์: 13 ต.ค.-2023
