Mawimbi yenye maelezo muhimu yanaweza kuundwa kwa kutumia jenereta. Nguvu yake inaweza kuongezeka kwa msaada wa amplifier na kupitishwa kwa umbali mkubwa kwa mwandishi mwingine. Mawimbi hupitishwa na antena.
Antena ni kifaa ambacho hubadilisha wimbi la sumakuumeme kuwa mawimbi ya umeme kwa masafa fulani katika njia ya upokezi, pamoja na ubadilishaji wa kubadilisha katika njia ya upokezaji.
Kuna aina nyingi za antena. Wanaweza kuainishwa kwa kubuni au kwa kanuni ya uendeshaji, kwa mfano. Katika kesi ya mwisho, antenna za umeme na magnetic zinajulikana. Za awali zinadhibitiwa na sehemu ya umeme ya uga wa sumakuumeme (hapa inajulikana kama EMF), na mwisho, mtawalia, na ile ya sumaku.
Makala haya yataangazia antena ya sumaku, muundo wake, pamoja na kanuni ya utendakazi.
Mawimbi ya redio
Antena zote hufanya kazi na safu fulani ya mawimbi. Mawimbi yanaweza kuainishwa kwa urefu au kwa mzunguko. Ikumbukwe kwamba urefu unawiana kinyume na masafa.
Lifuatalo ni jedwali la mawasiliano kati ya aina za mawimbi ya redio na vigezo vyake vya urefu na marudio.
| Aina ya mawimbi | Wavelength, m |
Marudio |
| Mrefu Zaidi | 105-104 | 3-30 kHz |
| ndefu | 104-103 | 30-300 kHz |
| Wastani | 103-102 | 300 kHz - 3 MHz |
| Fupi | 100-10 | 3-30 MHz |
| Mita | 10-1 | 30-300MHz |
| Desimita | 1-0, 1 | 300 MHz – 3 GHz |
| Sentimita | 0, 1-0, 01 | 3-30GHz |
| Millimita | 0, 01-0, 001 | 30-300GHz |
Mara nyingi majina ya mawimbi hubadilishwa na majina ya safu. Kwa mfano, bendi ya wimbi fupi inaitwa bendi ya HF.
Mita, desimita, mawimbi ya sentimita na milimita yamejumuishwa katika safu ya VHF - mawimbi ya ultrashort. Vifaa vinavyotumia mawimbi ya desimita huitwa antena za UHF (hapa - kwa mlinganisho).
Maombi
Aina ya antena zinazojibu sehemu ya sumaku ya uwanja imepata upanamaombi katika tasnia ya aina yoyote kwa sababu ya vipimo vidogo na sifa za upokezi. Muundo wao mara nyingi ni rahisi sana na ni antena ya fimbo (mara nyingi hutumiwa kama antena ya gari), ambayo ni ndogo ikilinganishwa na, kwa mfano, antena za logarithmic. Aina ya mwisho ya antena mara nyingi hupatikana katika majengo ya makazi, ambapo hutoa matangazo ya televisheni.
Faida kuu ya antena za sumaku ni kinga ya kuingiliwa na umeme. Ukweli wa mwisho unaziruhusu kutumika katika jiji lolote ambalo kuna mkusanyiko wa juu wa mawimbi ya umeme.
Design
Antena rahisi zaidi ya sumaku ina:
- msingi;
- indukta;
- fremu ya coil.
Fremu huwekwa kwenye msingi, na kichochezi kinajeruhiwa kwenye fremu.
Kiini cha antena kama hii kimeundwa kwa nyenzo ya sumaku. Mara nyingi kutoka kwa ferrite, ambayo ina sifa nzuri za sumaku, ambayo itajadiliwa baadaye.
Upepo umetengenezwa kwa nyenzo ya kupitishia hewa kama shaba, wakati fremu imeundwa kwa nyenzo ya kuhami joto ili kuzuia miguso isiyo ya lazima kati ya zamu ya koili na msingi.
Kwa hakika, ikawa kwamba antena ya sumaku ni choko cha kawaida, kinachojulikana na kila mwanariadha mahiri wa redio au mtu hata anayehusiana kwa njia isiyo ya moja kwa moja na vifaa vya elektroniki.
Nadharia ya uwanja
Ili kuelewa kanuni ya uendeshaji wa antena kama hiyo, unapaswa kurudia ya msingihabari kuhusu kila kitu kinachohusiana na utumaji wa mawimbi kwa mbali.
Kwanza, uga wa sumakuumeme, kama jina linavyodokeza, inajumuisha vipengele viwili - sumaku na umeme, ambavyo vimeunganishwa kwa njia isiyoweza kutenganishwa, na ndege za sehemu hizi (tukizungumza, tukiacha maelezo ya istilahi) zinafanana.
Pili, mwelekeo wa uenezaji wa eneo hili hubainishwa na vekta ya kasi, ambayo ni moja kwa moja kwa vekta ya nguvu ya umeme (induction) na vekta ya nguvu ya sumaku (induction) katika nafasi ya pande tatu.
Kwa nini vekta ya nguvu inaweza kubadilishwa na vekta ya uingizaji hewa? Kwa sababu maadili ya vigezo hivi kwa usawa yanabainisha uga wa aina moja au nyingine na yanawiana.
Kanuni ya utendakazi wa antena yenye umbo la L
Mizunguko (hupitishwa na antena) hutolewa na kitu chochote: kijiti cha mbao na waya wa chuma. Tofauti pekee ni kwamba chuma hupitisha umeme vizuri zaidi, kwa hivyo mitetemo inayotolewa na waya inaonekana zaidi.
Kwa hivyo, antena rahisi zaidi inaweza kuunganishwa kutoka kwa kipande cha kuimarisha. Itageuka antenna yenye umbo la L inayojulikana kwa kila mtu. Chini ya utendakazi wa uwanja wa sumakuumeme, nguvu ya kielektroniki inaingizwa kwenye silaha, ambayo ni kwa namna fulani (kuacha maelezo ya kinadharia) sababu ya oscillations, pamoja na msingi wa kukuza ishara.
Chuma ni nyenzo yenye sifa nzuri za umeme. Ndio maana nguvu ya umeme (EMF) inaingizwa kwenye silaha. Kwa hiyo,antena yenye umbo la L ya sehemu ya umeme ya uwanja inadhibitiwa.
Kanuni ya utendakazi wa antena inayojibu uga wa sumaku
Kimantiki, ikiwa antena ya chuma yenye umbo la L hujibu kijenzi cha umeme cha uwanja, basi antena ya sumaku hujibu kijenzi cha sumaku cha uga wa sumakuumeme. Kwa sababu ya ukweli huu, kifaa kilipata jina lake.
Antena, bila shaka, inaweza kutengenezwa kutoka kwa kipande cha longitudinal cha ferromagnet, lakini ni bora zaidi kuipa nyenzo hii umbo la fremu.
Katika muundo huu, uga wa sumaku pia utaunda EMF, lakini kigezo. Antena itageuka kuwa inductor, ambayo nishati ya EMF inabadilishwa kuwa nishati ya umeme (hii ndiyo kazi kuu ya antenna).
Thamani ya EMF iliyoingizwa kwenye fremu inategemea nafasi ya muundo inayohusiana na uwanja wa ndege. EMF ni ya juu ikiwa ndege ya coils ya muundo inaelekezwa kwenye kituo cha uendeshaji na ishara. Ukizungusha antena kuzunguka mhimili wima (mwonekano wa juu), basi katika mapinduzi moja itakuwa na maxima mawili na minima mbili (thamani sifuri) za EMF.
Mchoro wa mionzi wa antena kama hiyo utakuwa katika umbo la infinity au takwimu ya nane.
Mchoro wa mionzi ni kiwakilishi cha picha cha utegemezi wa faida kwenye mwelekeo wa antena katika ndege fulani.
Gain ni thamani inayokokotolewa kama uwiano wa thamani ya mawimbi ya kutoa kwa thamani ya mawimbi ya ingizo. Kwa mfano, uwiano wa nguvu ya pato kwa pembejeonguvu au volti ya pato ili kuingiza.
Kipengele cha mwelekeo ni sifa ya uwezo wa antena kuelekeza mawimbi kwenye sehemu mahususi. Kwa mfano, kwa antena ya pini inayotumika kama antena ya gari, mgawo huu uko katika kiwango cha chini. Inatoa wimbi lenye umbo la torasi katika pande zote. Lakini kwa antena za mwelekeo kama vile log-periodic au kuakisi, mgawo huu ni wa juu zaidi.
Antena katika umbo la fremu pia ina uelekeo mzuri. Sifa hii inaruhusu matumizi ya vifaa kama hivyo katika vifaa maalum kama vile vifaa vya kuwinda mbweha.
Sifa za Muundo
Ukubwa wa EMF iliyosababishwa kwa kiasi kikubwa hubainishwa na saizi ya antena. Hata kama idadi ya zamu iliyojeruhiwa juu yake ni muhimu, basi ikiwa na vipimo vidogo, thamani ya EMF bado haitoshi kwa uendeshaji wa vipokezi fulani.
Lakini ukianzisha chembe za ferrite ndani ya antena za sumaku, thamani ya EMF itaongezeka sana. Msingi utachangia kufunga mistari zaidi ya uwanja yenyewe, ambayo ni, shukrani kwa msingi, uwanja utajilimbikizia antenna, na kuunda flux yenye nguvu zaidi ya sumaku na kutoa EMF muhimu.
Kiini cha nyenzo za sumaku
Ili kuelewa kiini cha sumaku kinapaswa kusakinishwa kwenye antena, unahitaji kusoma kigezo cha upenyezaji wa sumaku, ambacho kinaonyesha ni mara ngapi uga wa sumaku katika nyenzo fulani una nguvu kuliko uga wa nje.
Kadiri kasi inavyokuwa juuupenyezaji, ndivyo nyenzo ya sumaku inavyolenga uga kwenye yenyewe.
Kiini cha antena inayopokea kwa kawaida huwa na sehemu ya mstatili au mviringo. Kwanza, kwa sababu ya urahisi wa uzalishaji. Pili, kutokana na ukweli kwamba chembe za umbo hili hujilimbikizia vyema mistari ya sumaku zenyewe.
Hali ya mwisho huathiri kigezo kama vile upenyezaji bora wa sumaku. Haiwezi sanjari na upenyezaji wa awali wa sumaku, ambayo kawaida huonyeshwa kwenye nyaraka za msingi. Hata hivyo, upenyezaji unaofaa unategemea ule wa mwanzo.
Kwa hivyo, upenyezaji mzuri wa kiini hutegemea viashirio vifuatavyo:
- vipimo vya msingi;
- umbo msingi;
- upenyezaji wa sumaku wa awali wa nyenzo ambayo msingi huu umetengenezwa.
Kwa mfano, ikiwa tunazingatia core zenye eneo la sehemu-mbali lakini zenye urefu tofauti, basi sampuli yenye urefu mrefu itakuwa na thamani kubwa ya upenyezaji mzuri.
Kwa njia, utegemezi wa upenyezaji mzuri kwenye urefu wa msingi wa ferrite, kwa mfano, sio mstari. Hadi thamani fulani ya urefu wa msingi, upenyezaji huongezeka kwa darasa nyingi za ferrite, lakini kisha baadhi yao huenda kwenye kueneza na kuacha ukuaji. Kwa mfano, bidhaa zilizo na alama 1000НН, 600НН na 400НН haziingii kueneza kwa muda mrefu, tofauti na 100НН na 50ВЧ. Hili ni muhimu kuzingatia wakati wa kuunda antena ya kujitengenezea nyumbani.
Ufanisi wa antena
Ufanisi wa antena ya kupokea inayojibu uga wa sumaku,inahusiana moja kwa moja na urefu halisi. Huu ndio urefu wa sehemu ambayo msisimko unaotolewa na antena hutoka, juu ya sehemu fulani ya uso wa dunia.
Urefu halisi huathiri EMF inayozalishwa katika antena. Ipasavyo, kadiri thamani yake inavyoongezeka, ndivyo EMF inavyokuwa kubwa, ndivyo ishara dhaifu ambazo antena inaweza kupokea.
Ni nini huamua urefu unaofaa wa antena inayojibu kijenzi cha sumaku cha EMF?
- Kutoka kwa upenyezaji mzuri.
- Sehemu ya eneo la msingi.
- Idadi ya zamu za koili.
- Urefu wa vilima vinavyounda koili yenyewe.
- Kipenyo cha vilima.
- Urefu wa mawimbi ya uendeshaji.
Urefu mzuri wa antena utakuwa wa juu zaidi, ndivyo vigezo vinne vya kwanza vya orodha iliyo hapo juu vitakavyoongezeka, na vile vile tofauti kati ya kipenyo cha msingi wa antena na waya inayopinda itakuwa ndogo. Kadiri urefu wa mawimbi unavyopungua ndivyo kimo kinavyokuwa juu zaidi.
Mviringo wa antena
Kutokana na data iliyo hapo juu, tunaweza kuhitimisha kuhusu umuhimu wa ushawishi wa kiingizaji kwenye sifa za kupokea na kusambaza za antena yoyote (kwa mfano, antena ya sumaku ya HF) inayojibu uga wa sumaku.
Kadiri ubora wa kiindukta ulivyo juu, ndivyo antena inavyofanya kazi vizuri zaidi. Kigezo cha ubora wa coil inakadiriwa kwa kutumia kipengele chake cha ubora. Kipengele cha ubora ni kigezo kinachokokotolewa kama uwiano wa ukinzani wa koili na AC kwa ukinzani wa kipengele cha kufata neno kwa DC.
Upinzani wa koili ya AC hutegemea zote mbiliinductance ya coil yenyewe, na mzunguko wa sasa. Ili kuongeza kipengele cha ubora wa coil, na pamoja na mali ya kupitisha-kupokea ya antenna ambayo hujibu kwa shamba la magnetic, unaweza kubadilisha upinzani wake kwa sasa moja kwa moja. Kwa mfano, kuongeza kipenyo cha zamu zinazosababisha za coil au waya yenyewe, ambayo imejeruhiwa.
Antena ya FM
Hii ni aina ya antena inayojibu uga wa sumaku. Wimbi la FM ni mawimbi katika masafa kati ya 88 na 108 MHz.
Ili kutengeneza muundo huu, utahitaji:
- vifungo ambavyo antena itasakinishwa (kwa mfano, bomba);
- kiini cha ferrite kinachoweza kuwekwa kwenye muundo (kwenye bomba);
- waya wa shaba kwa kuzungusha na mawasiliano;
- pini za kuunganisha za kuunganisha antena kwenye kifaa cha kupokea;
- foli ya shaba.
Kabla ya kukunja koili, ni muhimu kuitenga na msingi kwa mkanda wa umeme au jeraha la karatasi karibu na feri. Kisha safu ya foil imewekwa kwenye insulation. Inaingiliana na zamu ya 1 cm na imetengwa katika eneo la kuingiliana kwa kutumia mkanda huo wa umeme, kwa mfano. Hivi ndivyo skrini ya antena ya FM inavyoundwa, ambayo zamu 25 hujeruhiwa, na kutengeneza koili, yenye miongozo kwenye zamu ya 7, 12 na 25.
Kutoka juu, vilima vimefunikwa kwa skrini sawa ya foil. Skrini - za nje na za ndani - zimeunganishwa.
Ncha za waya za kujikunja zinapaswa kupangwa katika viunga vya kuunganisha. Hitimisho kutoka zamu ya 12 na 25 lazima ziunganishwe na mpokeaji, na kutoka zamu ya 7 - hadi ardhini.
Antena ya Kitanzi
Kwa usaidizi wa kebo ya koaxial na vifuasi vichache, unaweza kutengeneza antena hii, inayoweza kufanya kazi kwa bendi tofauti za masafa. Yote inategemea saizi ya muundo. Kwa msingi wa kifaa hiki, unaweza kuunda antena ya UHF.
Inaweza kutumika kusambaza mawimbi kwa umbali wa hadi m 80, na faida zake ni pamoja na urahisi wa utengenezaji na usakinishaji, pamoja na uthabiti wa juu wa utumaji mawimbi.
Unahitaji nyenzo gani ili kutengeneza antena ya kitanzi?
- Cable Coaxial.
- Paa za mbao.
- Capacitor yenye uwezo wa 100pF.
- Kiunganishi cha Koaxial.
Ili antena ifanye kazi kwa utulivu, ni muhimu kuhakikisha uthabiti wa capacitor, yaani, kuitenga na mitambo, hali ya hewa na mvuto mwingine.
Antena ni kitanzi cha kebo iliyounganishwa kwenye capacitor. Inaweza kufanya kazi na safu nyingi za masafa. Kwa mfano, na bendi ya HF. Kadiri eneo la kitanzi linavyokuwa kubwa (bora ikiwa ni la mviringo), ndivyo mfunikaji mkubwa wa mawimbi iliyopokelewa.
Muundo umewekwa kwenye stendi ya mbao iliyotengenezwa kwa paa. Jinsi ya kuunganisha antenna? Na kiunganishi cha coaxial kilichounganishwa kwenye waya wa kutoa.
Pia, kibadilishaji cha kubadilisha fedha kinacholingana wakati mwingine hujumuishwa kwenye saketi.
GSM kawaida
Kulingana na antena inayojibu mawimbi ya sumaku, vifaa huundwa ili kupokea mawimbi ya kiwango cha GSM,ambayo hutumika katika mawasiliano ya simu.
Wafanyabiashara wengi wa redio hujikusanya kwa kujitegemea antena za sumaku za GSM na kuzisakinisha mahali ambapo mawimbi ya simu ya mkononi haipokelewi vizuri. Kwa mfano, katika dachas.
Antena ya kufanya kazi na kiwango cha mawasiliano cha GSM inaweza kutengenezwa kwa bomba la maji la plastiki, glasi ya nyuzi ya foil ya upande mmoja (unene - 1.5-2 mm, upana - 10 mm) na waya wa shaba (kipenyo - 1.5-2, milimita 5).
Muundo wa antena ni wa muda wa kumbukumbu. Antena kama hiyo ya kujitengenezea nyumbani ina faida kubwa na muundo finyu wa mionzi.
Ifuatayo, unahitaji kuunganisha vibrators vya antena (waya iliyokatwa) na mistari ya kukusanya (vipande viwili vya fiberglass). Vibrators lazima ziuzwe kwa kila mstari wa mkusanyiko, na kisha mistari imeunganishwa kwa kila mmoja kwa kutumia cable coaxial. Laini zimewekwa kwenye bomba la plastiki.
Jinsi ya kuunganisha aina hii ya antena? Njia ya kebo inaweza kuunganishwa kwenye upakiaji kwa njia ya kifaa cha TV.
Hitimisho
Kwa hivyo, si vigumu hata kidogo kuunganisha antena yako mwenyewe inayojibu kijenzi cha sumaku cha EMF. Inatosha kufuata mapendekezo yote yaliyoelezwa hapo juu na kuzingatia sifa za sumakuumeme za nyenzo mbalimbali.
Aidha, hakuna ujuzi maalum unaohitajika kuunda muundo kama huu. Maelezo ya kimsingi kuhusu michakato ya kimwili inayotokea katika vipengele mbalimbali, kama vile kichochezi, yanatosha.
