آشنایی کاربردی با آنتن ها 2

آنتن های دو قطبی:
وقتی دو سیم را دریك خط بصورت شكل1 خم می كنیم بسبب باز شدن دو سیم از یكدیگر امواج در امتداد خط حركت نموده و به سختی در انتهای سیم ها تغییر فاز میدهند .در اینجا میدان الكتریكی ( و همچنین میدان مغناطیسی ) بجای اینكه بین دو سیم محدود شده باشد كاملاً به فضای اطراف تزویج خواهد شد لذاحداكثر تشعشع بوقوع می پیوندد. بچنین تشعشع كننده ای یك دو قطبی می گویند . وقتی كه مجموع طول دو سیم برابر با نصف طول موج باشد آنتن را دو قطبی نیم موج می گویند كه شكل آن بصورت 3 می باشد . در اینحالت تشعشع زیادی بوقوع می پیوندد . دلیل این افزایش این است كه امپدانس كمی در نقطه اتصال بخط انتقال داشته و در نتیجه جریان زیادی از خط انتقال به ورودی دو قطبی نیم موج اعمال شده و بازدهی تشعشعی زیادی به دست می آید .


مشخصات گوناگون آنتن ها بصورت اعداد مطلقی نمایش داده نمی شوند . این مشخصه ها را نسبت به مشخصه های نظیر آنتن های استاندارد تعیین می كنند . آنتن های استاندارد تئوری را ساده نموده ولی لازم نیست كه در عمل وجود داشته باشد . همچنین میتوان بسادگی آنها را مشاهده و محاسبه نمود . یكی از چنین آنتن های مرجعی ، دو قطبی بینهایت كوچك است كه بصورت یك جفت كره نزدیك به یكدیگر دارای ظرفیت و با فاصله و ابعاد صرف نظر كردنی است . آنتن مرجع دیگر نیز عبارت است از یك دو قطبی ابتدایی كه ساده ترین آنتن سیمی است . این دو قطبی بینهایت نازك بوده و دارای طولی خیلی كوچكتر از طول موج ג می باشد . با استفاده از معادلات ماكسول شدت میدان تشعشع شده بصورت ذیل بدست می آید

z (L / 2) .I
E= ___________ cos θ . cos w ( t – d/ Vc ) = ( (60п L.I) / ( d ג)) . cos θ . cos w ( t – d/ Vc )
d ג
در اینجا :
شدت میدان تشعشعی بر حسب ولت بر متر
120 اهم ) п) امپدانس مشخصه فضای ازاد =Z
فاصله نقطه ای كه شدت میدان در آن اندازه گیری شده از دو قطبی ابتدایی =D
سرعت نور در فضای آزاد =Vc
زاویه انحراف
اولین جمله معادله فوق دامنه میدان الكتریكی را در فاصله معین بما می دهد . مشاهده می شود كه این شدت میدان بستگی به توان انتشاری داشته و بطور معكوس متناسب با فاصله از منبع تشعشعی ( در اینحالت دو قطبی كوچك است ) . همچنین مشاهده می شود كه دامنه میدان الكتریكی برای دو قطبی های كوتاه بازاء هر طولی مناسب است (l/ با نسبت طول آن به طول موج (ג



تشعشع كننده های سیمی در فضا:

تشعشع كننده های سیمی ساده ترین نوع تشعشع كننده ها بوده و ممكن است بصورت تعداد زیادی دو قطبی كه در انتهای یكدیگر متصل شده اند در نظر گرفته شوند در نتیجه خواص آن شبیه به دو قطبی خواهد بود

توزیع های ولتاژ و جریان :

مانند یك خط انتقال یك آنتن در عمل دارای طولی برابر اندازه بخشی قابل توجه از طول موج و بعضی اوقات حتی چند برابر طول موج می باشد . بنابراین آنتن بصورت مداری با ثابت های توزیع شده عمل می كند . با اعمال ولثاژ در نقطه مشخصی از آن ولتاژ و جریانی در آن نقطه ایجاد خواهد شد . در نتیجه امواج متحرك و احتمالاً امواج ساكنی نیز بوجود می آیند . بدین معنی كه ولتاژ و جریان در آنتن بطور كلی از یك نقطه به نقطه دیگر تغییر می كنند . این توزیع ولتاژ و جریان آنتن باید اثری برروی میدان تشعشعی بگذارد . میدان مذكور در درجه اول بستگی به طول آنتن نسبت به طول موج ، اتلافش و بارهای انتهایی خواهد داشت . بعلاوه ضخامت سیم آنتن نیز مهم بوده اما از نقطه نظر عملی چنین آنتنی ممكن است بدون تلفات با قطر بی نهایت كوچكی در مقابله با طول موج فرض شود .
شکل زیر توزیع ولتاژ و جریان ایده آلی را بر روی یك دو قطبی نیم موج كه ساده ترین آنتن سیمی عملی است نشان می دهد . چنانكه مشاهده می شود این توزیع مشابه توزیع ولتاژ و جریان بر روی یك خط انتقال ربع طول موج مدار باز می باشد . در اینجا حداقل ولتاژ و حداكثر جریان از مدار باز یك خط انتقال موجود خواهد بود.


نویسنده مقاله : منبع مقاله :
  • 23 بهمن 1395
  • 2073
طراحی سایت : رسانه گستر © 2002 - 2025