Антенналар

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министірлігі
Академик Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

Физика-техникалық факультеті
Радиофизика және электроника
кафедрасы

РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Антенналар
Пәні: Байланыс құрылғыларының сұлбатехникасы

Орындаған: РТК-312 тобының студенті Тұрсын Д.Е
Тексерген: Исмаилов Ж.Т.

Қарағанды 2017
Жоспары:
1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім
a) Антенна құрылымының жалпы принципі
b) Радиобайланыстың жалпыланған құрылымдық схемасы
c) Фидерлік құрылымдардың шартты жіктелуі
d) Антенналарға және фидерлерге қойылатын жалпы талаптар
e) Антенналардың негізгі сипаттамалары және параметрлері.
f) Екілік квадрат антенналар
g) Турникеттік антенналар.
3. Қорытынды
4. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Антенна сәулелену және радио толқындарын қабылдау құрылғысы болып табылады.Қабылдағыш антенна таратушы радио толқындарының энергиясын қабылдағыштың кіру тербеліс тізбектерінде шоғырланған энергияға айналудың кері функциясын орындайды. Антенналардың пішіндері, өлшемдері және конструкциялары сәулелендірілген немесе қабылданған толқындардың ұзындығына байланысты әртүрлі. Антенна мақсаты әртүрлі конфигурациялардағы метал айналары, металл сымның бір бөлігі, осы бөліктердің комбинациясы және т.б. түрде қолданылуы мүмкін.
Антенналар деп таратушы станцияларда радитолқындарды шығаруға, ал кабылдаушы станцияларда радиотолқындарды қабылдауға қолданыдатын жүйені атаймыз. Баскаша айтқанда антенналар жоғарғы жиілікті ток энергиясын радиотолқындар энергиясына және сондай-ақ, қарама-қарсы процесті жүзеге асыруға қолданылады. Антеннаны жасау теориясы мен әдістері 1889 ж. неміс физигі Генрих Герц жариялаған қарапайым электрлік вибратордың толқын таратуы теориясына негізделеді. Кез келген антенна бірнеше қарапайым вибраторлардың жиынтығы. Симметриялы емес вибратор түріндегі алғашқы антеннаны тәжірибе жүзінде 1895 ж. орыс өнертапқышы Александр Попов ұсынды. Антенналар: таратылатын (қабылданатын) радиотолқындардың диапазонына, жиілік қамтуына (жиілікке тәуелсіз, ауқымды және тар ауқымды), тарату немесе қабылдау бағыттылығына (бағытталмаған, сәл бағытталған, дәл бағытталған), әсерлік принципі мен құрылымына (кесінді сым, металл айналар, рупорлар, спиральдар, саңылаулар, рамалар, дипольдар, диэлектрлік стержень комбинациялары түрінде) қарай ажыратылады
Менің қарастырған тақырыбым бойынша, антеннаның құрылысына, негізгі сипаттамалары мен параметрлеріне,антенна мен фидерге қойылатын жалпы талаптарга сонымен қатар екілік квадрат антеннасы мен турникеттік антенналарға тоқталдым.

Антенна құрылымының жалпы принципі
Антенна кез-келген радиоқабылдағыш және радиотаратқыш құрылғының басты, әрі қажетті элементі болып табылады. Радиотаратқыш антенна (таратқыш антенна) жоғарғы жиілікті токты энергия бөліп шығаратын электромагниттік толқындарға ауыстыру үшін арналған. Радиоқабылдағыш антенна (қабылдағыш антенна) қабылданған электромагниттік толқындарды жоғарғы жиілікті энергия тоғына ауыстыру үшін арналған. Процестер сипаттамасы қабылдағыш және таратқыш антеннаның принциптік мүмкіншілігі тек бір ғана антенаны қолдануда емес, сонымен қатар оның негізгі параметрлерін таратуда және қабылдауда да сақталады. Бұл жоғарғы практикалық көрсеткішке ие. Сонымен байланысқа арналығын көптеген қозғалысты радиостанцияларда қабылдағыш және таратқыш тек бір ғана жалпы антеннасы болады.

Электрлік сым және көмекші құрылғы радиотаратқыштан антеннаға немесе антеннадан радиоқабылдағышқа радиожиілікті энергия каналы арқылы жүргізіледі. Олар фидер деп аталады. Фидер құрылғысы оның жиілікті тарату диапазонына байланысты. Электромагнитті энергияны жол бойымен таратуда жолдың өзінен бөлінуін қысқартуға тырысады.
Осы сым үшін оларды паралельді және мүмкіндігінше бір-біріне жақын орналастыру керек. Бұл алаңда екі бірдей мәнді, бірақ қарама-қарсы бағытта токтар бір-бірінің орнын толтырады және қоршаған ортада энергия бөлінбейді. Антенаны құрастыру кезінде қарама-қарсы тапсырма беріледі: неғұрлым үлкендеу бөлініс алу керек. Ол үшін ұзын сымдарды қолдануға болады, мысалы: сымды бірнеше бұрыштарға бөлсек, нәтижесінде олардың алаңы бірінің орнын бірі толтырмайды. V-типтес және ромб типтес антеналардың жұмысы осыған негізделген. Тік бұрышта бір-біріне бөліп шығаратын сымдар орналасқан және симметриялы вибратор, сымды 180 градусқа бұру арқылы бөлінеді. (2 а,б,в-суреттер)

Орын толтыру кезінде фидердің бір сымын жүйеден алып тастауға болады. Бұл симметриялы емес вибраторды алуға көмектеседі.(2 а-сурет). Осы принципті қолданатын антеналардың бәрі бірдей симметриялы емес антенналар класына жатады. Оларға тағы да Г-типті және Т-типті антеналар жатады.(2 б,в-сурет)

Егер көрші екі сым бір-бірін қаптаса және фазамен сай келсе, алаң бірін-бірі күшейтеді.Ол үшін толқын жарты ұзындығына фазаны ығыстыру керек, мысалы,бөлінбейтін шлейф есебінен.(3 а-сурет). Аса көп таратылған синфазалы антенаның принципі осыған негізделген.(3 б-сурет).
Егер сымдар арасында кейбір бағытта айтарлықтай жолға ие болады, осы кезде фидер бөлінеді. Сондай-ақ осы сымдар арасын таңдап алуымызға болады, кейде осы екі сымдар арасында толқын болуы мүмкін. Мұны көптеген кері фазалы антенналарда кеңінен қолданылады. Бұндай антенналардың жұмысын 3 в,д- суретте көрсетілген үш мысалдан оңай түсінуге болады. Сымдағы кері фазалы ток жарты толқынға фидерді қашықтықтан қосуға болатынын көрсетеді. 3 г-суретте көрсетілген антенна аяғында созылған фидерді толыстырады. 3 д-суретте керіфазалы токтың жұтатын сымды үзуін қамтамасыз етеді. [1]

Радиобайланыстың жалпыланған құрылымдық схемасы
Байланыс дыбыстық және теледидарлық хабар таратуды ұйымдастыру процесінде радиолокациялар радиотолқындардың радиациясын және қабылдауын қамтамасыз ету үшін кеңінен қолданылады. Радиоқабылдағыштың қарапайым құрылымдық схемасы 4-суретте көрсетілген. Схеманың элементтері: радио таратқыш, жіберу антеннасының фидері, таратушы антенна, қабылдау антеннасы, қабылдаушы антеннаның фидері және радио қабылдағыш.[2]
Алғашты антенна Г.Герцтің электромагнитті толқындардың бар екенін дәлелдеуінен кейін 1888 жылы пайда болды.[6]

4-cурет. Радиоқабылдағыштың қарапайым құрылымдық схемасы
Радиобайланыстың жұмысын жалпы түрде қарастырайық. Электрбайланыстың жіберілетін хабарламаны көрсететін бастапқы телекоммуникациялық сигналы C (r) радиотаратқыштың кірісіне жетеді. Ол радио таратқышта S (t) радиожиілік сигналына айналады. Бұл сигнал электр тізбегінде фидер деп аталатын құрылғыдан радиосәулеленуге арналған жіберу антеннасына беріледі. Берілетін антеннаның радио толқындарының энергиясының өте аз бөлігі қабылдау антеннасына жетіп, оған S(t) әлсіз радиожиілік сигналын шығарады. Бұл сигнал қабылдағыш антеннаның фидері арқылы радиохабарлағыштың кірісіне беріледі, ол жерде C (t) бастапқы телекоммуникациялық сигналының көшірмесі жасалғанша өңделеді.
Радиоқабылдағыштың шынайы процесі әлдеқайда күрделі - бұл радио қабылдағыш құрылғы табиғаты әртүрлі бөгеуілдердің жағдайында пайдалы радио сигналын беру мәселесін шешетіндіктен күрделі.
Радиобайланыс процесі радио толқындарынсыз және, сонымен қоса, олардың сәулеленуін және қабылдауын қамтамасыз ететін құрылғылардың қолдануынсыз түбегейлі мүмкін емес екенін түсіну керек. Бұл функцияларды антенналар жүзеге асырады. Таратушы антенна электромагниттік толқындарды шығаруға арналған құрылғы, ал қабылдағыш антенна - электромагниттік толқындарды қабылдау үшін пайдаланылатын құрылғы.
Фидер радиожиілік сигналының энергиясы антеннаға немесе антеннаны радио қабылдағышқа жеткізетін электр тізбегі және көмекші құрылғылар (олар 4-суретте көрсетілген) арқылы анықталады. Сонымен қатар фидер сертификатталған терминнің орнына фидер желісі, толқын жолының жолы терминология-синонимдерді пайдалануға жол берілмеуіне назар аударылады.
Фидерлерде радиожиілік сигналдары зарядтар мен токтармен байланысқан бағытталған электромагниттік толқындар түрінде таралады. Ашық кеңістікте шығарылатын электромагниттік толқындар еркін радиотолқындарға айналады.
Осылайша, радиобайланыс желісінің таратушы жағында таратушы антенна байланысқан электромагниттік толқындарды еркін электромагниттік толқындарға - радио толқындарына түрлендіреді. Радиоқабылдағыштың қабылдау жағында кері үрдіс орын алады. Қабылдағыш антенна радиотолқындарға байланысты электромагниттік толқындарға түрлендіреді, және олар радиоқабылдағыш кірісіне фидер арқылы беріледі.
Берілетін антеннамен шығарылған радиотолқындардың барлық дерлік энергиясы ол тарайтын ортада жұтылып, сондай-ақ түрлі кедергілерге ие болады. Қабылдаушы антенна қоршаған ортаға таратушы антеннамен шығарылатын энергияның бір бөлігін қабылдап алуына мүмкіндік береді. Дегенмен, тиісті түрде жобаланған радио байланыс желісінде антеннамен қабылданатын энергия радио қабылдағыштың жоғары сапалы жұмысына жеткілікті. [2]

Фидерлік құрылымдардың шартты жіктелуі
Радиоқұрыдғылардың ең маңызды құрамдас бөлігі - радио таратқыш пен таратушы антеннаның арасында немесе қабылдағыш антеннамен және радио қабылдағыш арасындағы фидерлер. Фидер байланыс құралдары мен хабар тарату мақсаттарында пайдаланылатын радио жабдықтарын екі бөлек классқа бөлуге болады: ашық және жабық. Ашық фидерлер, әдетте, екі сымды немесе төрт сымды симмертиялы электр жеткізу желілері болып табылады. Жабық фидерлер - коаксиалды кабель немесе толығымен металл толқын арналары. Ашық желілер 30 МГц-ге дейінгі жиіліктерде, 3000 МГц дейінгі жиіліктер кабельдік жолдарда, 30 Гц-ке дейінгі жиіліктер толқын арнасы желілерінде қолданылады[2]

Антенналарға және фидерлерге қойылатын жалпы талаптар
Радиобайланыс жұмысының қағидаларына сүйене отырып, біз фидер мен антенналарға қойылатын жалпы талаптарды тұжырымдай аламыз. 1.1Суретте көрсетілген схема бойынша, таратқыш антеннаның фидерін, қабылдағыш антеннаны және қабылдағыш антеннаның фидерін түрде қарастырамыз.
Фидерге, таратушы антеннаға айтарлықтай талап - радио таратқыштың шығуынан антенна кірісіне аз шығынмен энергия беру. Нақты талап - фидрде антенна әсері байқалмауы керек. Яғни фидердің антенна әсері, таратушы антеннаның параметрлерін төмендете алатын жағымсыз радио сәулеленулерді қалыптастыру қабілеті жоғары болуы.
Таратушы антеннаға қойылатын негізгі талаптарды тұжырымдаймыз. Біріншісі, оның кірісіне келетін электромагниттік энергияны радиотолқындардың энергиясына ең аз шығынмен түрлендіру. Екінші - сәулелендірілген энергияның қажетті кеңістіктік концентрациясын қамтамасыз ету, яғни бағыталғыштық. Үшіншісі - қабылдау орнында электромагниттік өрістің қуатының қажетті мәнін (радиоқабылдағышпен бірге) қамтамасыз ету. Төртіншіден, радиотолқындардың электромагниттік өрісінің қуаттылығы векторларының кеңістіктік-уақытша бағдарлануын (поляризациялауын) қамтамасыз ету.[2]

Антенналардың негізгі сипаттамалары және параметрлері
Көптеген таратушы антенналардағы сәулеленудің қарқындылығы бағытқа байланысты немесе, айталық, антенна бағдарлы сәулеленуге ие. Антеннаның бұл қасиеті графикалық түрде сәулелендірілген толқынның электр өрісінің қуат (Антеннадан үлкен және тең қашықтықта өлшенген) бағытына ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.