תפקיד אנטנות ב קבלת אות אנליזה תקשורת תקשורת

התפקיד העיקרי של אנטנות בקבלת אותות אנליסטים

אנטנות הן הגיבורים הלא-סמויים של מערכות תקשורת אנלוגיות.בעוד משדרים, מקלטים ולוחמי עיבוד אותות לעתים קרובות לקבל את אור הזרקור, עיצוב ומיקום אנטנה יכולים לעשות או לשבור את איכות האות המתקבל. בתקשורת אנלוגית - בין אם זה משדר רדיו, טלוויזיה או רדיו דו-כיווי - האנטנה מגנה את הפער בין הגלים האלקטרומגנטיים הנעים דרך האוויר והרכיבים האלקטרוניים שמגדירים את הביצועים האנלוגיים שלהם, או את הביצועים של כל אחד מהם, או את הביצועים הטלוויזיים, או את האנטנה, או את הביצועים החיוניים של מערכות המסחריים, או העיצוביים, או העיצוביים, או העיצוביים, או העיצוביים, או העיצוביים, או העיצוביים, או העיצוביים, עיצוב, או העיצוב האלחוטיים, או העיצובים, או את האנטנה, או את האנטנה, או את הביצועים שלהם, בעיצוב של מערכות ההפעלה של מערכות ההפעלה של מערכות ההפעלה, או העיצוב האלחוטיים, או העיצוב האלחוטיים, או את האנטנה, או את האנטנה, או את האנטנה, או את האנטנה, או את האנטנה, או את האנטנה, או את האנטנה, או את האנטנה, או את

מאמר זה חוקר את העקרונות הבסיסיים של אנאנטנות בתקשורת אנלוגית, מסביר כיצד הן משפרות את קבלת האות, ומספק הדרכה מעשית לבחירת אנטנה וקידוד עבור יישומים ספציפיים.עד הסוף, תהיה לך הבנה מקיפה של מדוע האנטנה היא לעתים קרובות האלמנט הקריטי ביותר בכל קישור אנלוגי.

כיצד אנליג אותות לנסוע דרך Atmosphere

תקשורת Analog מסתמכת על וריאציות רציפות ב amplitude או תדירות (או, במקרים מסוימים, שלב) כדי לשאת מידע.ריאציות אלה מובנות על גל המוביל אשר הוא קורנ כמו אנרגיה אלקטרומגנטית מאנטנה משדרת. הגל propagates דרך האוויר, לשקף, השבירה, ו diffracting לאורך הדרך, עד שהוא מגיע אנטנה.

איכות האות המתקבל תלויה במספר גורמים: הכוח המועבר, אובדן הנתיב (מרחק ומכשולים), סביבת הרעש, והכי חשוב, היכולת של האנטנה ללכוד את הגל ביעילות. אנטנה עניה יכולה להפוך משדר חזק חסר תועלת, בעוד אנטנה מעוצבת היטב יכולה למשוך אות ברור מתחנת חלש או מרוחק.

פרדוקסים מרכזיים של אנטנה המשפיעים על קבלת אותות

קבל

רווח הוא מדד של איך האנטנה מתמקדת אנרגיה רדיו- ⁇ בכיוון מסוים.עבור אנטנה קבלה, רווח גבוה יותר פירושו כי האנטנה ללכוד יותר אנרגיה מסימנים המגיעים לכיוון של הנפח הראשי שלה.קבל בדרך כלל מובע ב decibels (dBi או dBd). בעוד אנטנה גבוהה-gain יכול לשפר באופן משמעותי קבלת פנים חלש, זה גם מצמצם את זווית הקבלה, אשר עשוי לדרוש מטרות מדויקות.

פתיחות ו-Beamwidth

Directivity מתאר את המאפיינים הכיוון של דפוס הקרינה של אנטנה.אנטנה כיווןית מאוד יש aamwidth צר והוא מצוין עבור איסוף אות ספציפי תוך דחיית התערבות מכיוונים אחרים.conversely, אנטנה אטומית לוכדת אותות מכל הכיוונים באותה מידה אבל בדרך כלל יש רווח נמוך יותר.הבחירה בין ישירות וסימטריות תלויה ביישום: אנטנות באזורים כפריים לעתים קרובות להשתמש במקבלי אורכימיים, בעוד שלעתים קרובות יכול להשתמש בעיצובים מהירים יותר.

Polarization

Polarization מתייחס לנטייה של השדה החשמלי של הגל הרדי.רוב השידורים האנלוגיים משתמשים בקוטב אנכי או אופקי.עבור קבלה אופטימלית, הקיטוב של האנטנה המקבל חייב להתאים את הגל המשודר.המטבקליזציה (למשל, אנטנה מאובקת אנכית המקבלת אות אופקי) עלולה לגרום לאובדן של 20DB או יותר. במקרים מסוימים, קוטביזציה משמשת לצמצום הרגישות זו, כגון שידור רדיו.

עקבו אחרי

ציות התאמה בין האנטנה לבין קו השידור (וקלט המקלט) הוא חיוני להעברת חשמל מקסימלית.ערכים סטנדרטיים הם 50 ⁇ עבור רוב מערכות רדיו ו 75 ⁇ עבור הטלוויזיה. An Impedance mismatch גורם השתקפות, גלים עומדים, ורגישות מופחתת.יחס גלי עמידה (VSWR) הוא מדד מעשי של איכות; VSR של 1.5: 1 או בדרך כלל מקובל על ידי שימוש נכון, יכול להיות מאוזן).

Bandwidth

רוחב הפס של אנטנה הוא טווח התדרים שעליו היא מבצעת באופן מתקבל על הדעת. תקשורת Analog פועלת לעתים קרובות על פני להקה תדר מסוים (למשל, AM משדר 530-1710 kHz, FM משדר 88-108 MHz, ערוצי VHF TV 2–13 ב 54-216 MHz) אנטנה המיועדת לתדירות אחת עשויה להיות רוחב פס צר, בעוד אנטנה רחבה יכולה לכסות ערוצים רבים אך עשויה לזכות בקרינה מעשית כגון עיצובים אנטנה.

סוגים נפוצים של אנטנות ב Analog Communications

Dipole Antennas

הדיפול למחצה הוא האנטנה הפשוטה והבסיסית ביותר.הוא מורכב משני מוטות מוליכים, כל אחד בערך באורך רבע גל ארוך בתדירות התפעולית. דיפולנים הם אנאנטנות מאוזנות והם בשימוש נרחב כאותותים למדידות רווח (0DBd=2.15 dBi) בטלויזיה אנלוגיה ורדיו FM, דיפול פשוט יכול לספק קבלה נאותה כאשר הוא רכוב, רווח נמוך ונומטרוני כדי להפוך אותו להפרעות חד-מנטליות.

יאגי-אודה אנטנות

אנטנות יאגי-אודה (או פשוט "יאגס") הן מנגנונים כיווןיים המשתמשים ביסוד מונע (בדרך כלל dipole), משקף מאחורי זה, ואחד או יותר מנהלים בחזית.תצורה זו מגבירה את הרווח ואת הישירות. יאגי הם האנטנה הנפוצה ביותר עבור צידי שיחות טלוויזיה אנלוגיות למרחקים ארוכים באזורים שוליים.הם מציעים רווח בינוני (6-15Bi) ו- Yagis להיות מנדרה כדי לדחות את האותות "לפרק" ל" כדי לדחות את האנטנה" מ" ל" את האנטנהטר ל"מפרק "ה" את האנטנהוגנתרן" כדי לדחות את האנטנה" כדי לדחות את האנטנה" באזורים שוליים.

המונחים: Periodic Dipole Arrays

אנטנה ביו-רפואית היא עיצוב כיוון רחב פס רחב שיכול לכסות טווח תדר גדול מאוד, כגון 50-900 MHz.It מורכב סדרה של דיפולנים של אורך ההפחתה מסודרים לאורך בום.האימפולס והדפוס של האנטנה נשאר קבוע יחסית על פני הלהקה התפעולית שלה, מה שהופך אותה בחירה פופולרית עבור קבלת ערוצי טלוויזיה מרובים או לשימוש בספקטרום שלה הוא בדרך כלל נמוך יותר מאשר בגודל של 5GB (בדומה), אבל הוא גדול), אבל הוא גבוה יותר מאשר גודל סריקות רוחב פסנדרו של 5B הוא גבוה יותר מאשר גודל דומה).

לולא אנטנות

אנטנות לולאות מגיעות בגדלים שונים, מהלולאות גדולות של ferrite-coil המשמשות ברדיו AM ללשאות קטנות מחוסנות עבור כיוון מציאת. היתרון העיקרי של אנטנה בקבלת AM הוא היכולת שלה לדחות רעש על ידי התמקדות ברכיב המגנטי של הגל. in AM שידור, לולאות נבנות בדרך כלל לרדיו ניידים ויכולות להיות מוכווני עבור האות הטוב ביותר.

« תותחים ומונופול

מונופולטים של הרובע (נקרא לעתים קרובות "שייקטים") הם כלוביטרי עבור מכשירי AM /FM, הולכי הרגל, ומכשירים ניידים.הם מסתמכים על מטוס קרקע (לעתים קרובות גוף המכונית) לתפקד כשווה ערך למחצה גליפולי.תבנית הקרינה שלהם היא omnidirectional במטוס האופקי, אשר שימושי עבור תפעול נייד שבו הוא תמיד משתנה בכיוון זה, אך קל יותר להדהים את הטבע שלו הוא לא מאוזן.

פוריט רודאנטנס

בתוך רוב מכשירי AM, תוכלו למצוא אנטנה מוטה מפרטקס.זה בעצם פצע סליל סביב הליבה הפורה כי מגביר את יכולת ההיתר המגנטית, ביעילות להגדיל את אורך החשמל של האנטנה.המוט הפרוט הוא מאוד כיוון חובה ויש להיות מוכווני לקבלת פנים הטובה ביותר.זה קומפקטי ועלויות נמוכות, המאפשר מקלט AM לעבוד עם טביעת רגל קטנה.

מיקום אנטנה ומתקן: שיקולים מעשיים

אפילו האנטנה הטובה ביותר תופיע בצורה גרועה אם היא לא מותקנת כראוי.הגורמים הבאים משפיעים מאוד על קבלת אותות בפועל:

• (FLT:0)Height:03FLT:1 , העלאת האנטנה עולה קו-מבט, מפחיתה השתקפות הקרקע, ולעתים קרובות מציבה אותה מעל מכשולים סמוכים.בטלוויזיה אנלוגית, עלייה של 10 מטרים בגובה יכול לשפר את עוצמת האות על ידי 3-6 dB בסביבות פרברי.
• (ב) ⁇ :0) הסתברות למיילדות: גגות מתכת: אנדרל 1 (FLT:1), קווי חשמל, עצים, בניינים סמוכים יכולים לצללים או לשקף אותות, גרימת חיפוי ורוחות רפאים (מטופפת).
• (FLT:0Cable Loss:FLT:1; הכבל המחבר את האנטנה למקלט (כבל קואקסי) יש אובדן טבועה שעולה עם תדירות. עבור אותות VHF / UHF, להשתמש כבל נמוך הפסד (למשל, RG-6, LMR-400) והמשך פועל קצר ככל האפשר.
• (FLT:0Grounding and Lightning Protection:FLT:1 בחוץ אנטנות פגיעות למתקפות ברקים.
• (FLT:0) אורנטיה: 1) עבור אנטנה כיוון, אי-השונות קלה יכולה לזלזל בביצועים באופן משמעותי. השתמש במ"ר כוח אות או באינדיקטור הרמה הבנוי של המקלט כדי להגיע לאות.

שיפור אותות באמצעות Amplification

במקרים רבים, הוספת מגבר (מגבר נמוך רכוב קרוב לאנטנה) יכול להגביר אותות חלשים לפני אובדן כבל לוקח את התעלה שלו.עם זאת, הגדלה אינה תרופה כלל: אם האות חלש מדי להתחיל עם, מקדמה יהיה להגדיל את האות וגם את הרעש, לא להציע שיפור יחס אות-לא-לא-מחדש חזק.

ראוי גם לציין כי במערכות אנלוגיות, אותות חזקים ניתן להידרדר על ידי עיוות שהוצג על ידי המגבר עצמו (לא לינאריות). מגבר באיכות גבוהה המיועד עבור הלהקה תדר ספציפי מומלץ.

החשיבות של אנטנה טאנינג והתאמה

עבור תדירות נתונה, האנטנות של האנטנה צריכה להיות קרובה ככל האפשר לאימפולס האופייני של קו השידור. בפועל, מחוץ ל--- Shelf אנטנות נועדו לעתים קרובות להתחדש ליד מרכז הלהקה המיועדת שלהם. עם זאת, כאשר אנטנה מותקנת ליד מבנים או קרקע, ההתחדשות שלה יכולה להשתנות.אם הקבלה היא תת-ת, מנתח אנטנה או מד פשוט יכול להתאים את אורך הרשת או אנטנה.

במקרים מסוימים, מונן אנטנה (הנקרא גם "מתתנן חד-משמעי") משמש בין האנטנה לבין המקלט. בעוד שמנגינים נפוצים יותר במערכות שידור, הם יכולים גם לשפר את הקבלה על ידי הפיכת חוסר האנטנה לערך קרוב יותר לקלט של המקלט.זה שימושי במיוחד עבור אנאנטנות שאינן מהדהדות בתדירות הרצויה.

דוגמאות אמיתיות: Antennas in Analog Broadcasting

קבלת רדיו FM

רדיו FM (88-108 MHz) משתמש במודולציה תדר, המציע נאמנות גבוהה וחסינות יחסית לרעש אמפליטוד.עם זאת, התערבות רב-פת יכולה עדיין לגרום עיוות ואובדן הפרדה סטריאו. a pinpole מאובקת אופקית או Yagi מכוון אל המשדר ימזער השתקפות.בעלי בתים רבים להתקין דיפול פשוט בנקודת הקבלה שלהם בתוך FM, בעוד שמקשיבים רציניים עם יאגי.

אנליסט טלויזיה (Off-Air)

מאז המעבר הדיגיטלי במדינות רבות, שידורי טלוויזיה אנלוגיים הופסקו במידה רבה, אבל כמה אזורים עדיין נושאים אותם, ואספןים רבים לשמור על מערכות אנלוגיות. VHF / UHF TV משתמשת AM עבור וידאו ו FM עבור אודיו. רוחב הפס הרחב (6 מהרץ לערוץ) דורש אנאנטות שיכולות לכסות טווח של תדרים. באזורים כפריים, Yagi גדול או logper-iodics הם נפוצים אותות כוח לעזור בדיוק ל-מסלולים (אנוכיבות שלג) כדי להפחית תמונות).

רדיו (Medium Wave)

שידורים (530-1710 kHz) propagate דרך גל קרקע במהלך היום והשמיים גל בלילה, המאפשר קבלת פנים למרחקים ארוכים. אנטנות לולאות (פריט או קו-אוויר) מועדות לתכונות ההזרקה של הרעש שלהם. DXers לעתים קרובות להשתמש בלולאות גדולות עם כוהנים מכווננים משתנים כדי להגיע לאות.

מגמות עתידיות ב Analog Antenna טכנולוגיה

בעוד תקשורת דיגיטלית שולטת במערכות אלחוטיות מודרניות, אנלוגיות רחוקות מלשדור גלי קצר, רדיו חובבני (שעדיין משתמש בצורות אנלוגיות כמו SSB ו AM), ומערכות בטיחות ציבוריות מורשת לשמור על נוכחות אנלוגית חזקה.

• (FLT:0Wideband ועיצובים רב פס:FreaLT:1 אנטנות שיכולות לכסות להקות תדר מרובים בו זמנית ללא צורך באלמנטים נפרדים או החלפת ידני.
• (ב) אנטנות אנטנות אינטגרטיביות:0 (Activeאנטים): 1FLT:1 integrating a-noise מגברות בעלות השפעה נמוכה ישירות למבנה האנטנה כדי לשפר את יחס האות-לכאורה בחבילות קומפקטיות.
• (FLT:0 אנטנות חכמות ומערך הסתגלותי: ההרחבה:1) בעוד שבדרך כלל קשורה במערכות דיגיטליות, מערךים אנלוגיים של נוסחאות יכול להניע אפסים לעבר מקורות התערבות, שיפור קבלת הפנים עבור אותות אנלוגיים.
• חומרים משופרים:0 (Imrovated Materials): פולימרים מוליכים 1 וחומרים מורכבים יכולים להפחית משקל אנטנה וקורוזיון תוך שמירה על ביצועים חשמליים.
• (FLT:0)Ferrite ו- metamaterial design:FreaLT:1) אלה יכולים ליצור אנאנטנות קטנות מבחינה חשמלית עם יעילות טובה יותר מאשר לולאות קונבנציונליות או שוטים, לטובת מקלטים אנלוגיים ניידים.

למרות המעבר לדיגיטל, הפיזיקה הבסיסית של אנאנטנות - טבילה, קוטב, אימפולס ותבניות קרינה - נשאר אותו הדבר. ידע של עקרונות אנטנה אנלוגית תמיד יהיה רלוונטי לכל מי שעובד עם אותות אלחוטיים.

מסקנה

אנטנות הן המרכיב המרכזי בכל מערכת תקשורת אנלוגיה אשר מחויבת ללכידת שדות אלקטרומגנטיים חלשים מהאוויר ולהפוך אותם לסימנים חשמליים ניתנים להשגה. הביצועים שלהם נשלטים על ידי פרמטרים כגון רווח, ישירות, קוטליזציה, תנופה ורוחב הפס. על ידי בחירת הסוג האנטנה המתאים - בין אם דיפול פשוט, גבוה-ג'י יוגי, תת-מדי רחב, או לולאה, או הצצה דרמטית, ניתן לשפר את המיקום שלו, או להתאמה, או להתאמה, או להפרעות, או להפרעה, או להתאמה דרמטית, או להפרעות, או להתאמה, או להתאמה, או להפרעה, או הקשבה, או להתאמה דרמטית, או להפרעות, או להתאמה, או להפרעות, או להפרעות, או הקשבה, או להתאמה, או להפרעה, או הקשבה, או להתאמה דרמטית, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או הקשבה, או

[ה]העקרונות שנדונו כאן אינם רק תיאורטיים; הם כוללים יישום מעשי ישיר של תזונאים, טכנאים ומהנדסים ששומרים על תשתיות אנלוגיות או נהנים מהחוויה הקלאסית של רדיו אוויר-אוויר וטלוויזיה.

בין אם אתה מנסה למשוך בתחנת FM מרוחקת, לשפר את הבהירות של רדיו AM, או להגדיר סט טלוויזיה וינטג ', האנטנה שתבחר - וכיצד להתקין אותו - יהיה הגורם המכריע.עם המידע במאמר זה, אתה עכשיו מצויד לקבל החלטות מושכלות כי יהיה למקסם את חוויית ההאזנה האנלוגית שלך.