Передающая антенна

Типы передающих антенн

Передающая антенна, также известная как антенна передачи или вещательная антенна, - это устройство, используемое для излучения радиоволн в целях связи. Это включает в себя такие технологии, как Wi-Fi и сотовые телефоны. Чтобы лучше понять, как работают антенны, полезно знать разницу между антенной и линией передачи. Антенна отличается от линии передачи тем, что она излучает электромагнитные волны, а не передает ток в определенную точку.

Передающие антенны бывают разных типов, каждый из которых предназначен для конкретных требований к передаче. Вот некоторые распространенные типы:

• Монополь: Монопольная антенна - это тип радиоантенны, высота которой составляет одну четверть длины волны, которую она пытается передать.
• Диполь: Дипольная антенна, названная в честь двух полюсов с противоположным зарядом, - это простая антенна, состоящая из двух одинаковых проводящих материалов.
• Петля: Петлевая антенна - это небольшая магнитная антенна, которая использует петлю из проволоки или трубки для генерирования электромагнитных волн.
• Яги: Антенна Яги - это направленная антенна, состоящая из параллельных стержней, которые улавливают и излучают радиоволны. Она в основном используется для увеличения дальности приема радио- и телевизионных сигналов.
• Сектор: Секторная антенна - это направленная антенна, которая фокусирует свою энергию на конкретной области или секторе, обеспечивая улучшенное покрытие и пропускную способность в этом секторе.
• PAR: PAR-антенны состоят из множества излучающих элементов, расположенных в одной плоскости, чтобы обеспечить направленную диаграмму для передачи или приема радиоволн.
• Планарная: Планарные антенны, также называемые микрополосковыми антеннами, популярны в беспроводной связи, потому что они небольшие, легко интегрируются со схемами и могут быть изготовлены для работы в различных частотных диапазонах.
• DSL: DSL-антенны служат промежуточными устройствами, соединяющими абонентов с сетью поставщика услуг, и необходимы для достижения высокоскоростной передачи данных по существующим телефонным линиям.
• SLM: Передающая антенна, которая включает в себя антенну для радиопередатчика или радиолокационной установки, может быть классифицирована в соответствии с интерфейсом с средой распространения электромагнитной волны как антенна SLM, если электрически проводящая структура частично погружена в среду, поглощающую электромагнитные волны, например морскую воду.

Функции и особенности передающей антенны

Антенны являются важнейшими компонентами многих предприятий, которые общаются или принимают сигналы, такие как радио, телевидение и беспроводной интернет.

Передающие антенны выполняют множество функций, которые могут включать следующее:

• Передача радиочастотных сигналов: Основная задача передающих антенн - передавать радиочастотные сигналы на спутники, мобильные телефоны, телевизоры и другие устройства.
• Повышение мощности сигнала: Антенна может увеличить мощность сигнала, передаваемого на большие расстояния. Передача на большие расстояния часто требует более сильных сигналов, чтобы их можно было четко принимать без помех. Антенны улучшают передачу сигналов на большие расстояния, например, радио и телевидения.
• Излучение: Антенна преобразует электрические сигналы, которые передаются, в радиоволны. Эти волны будут затем излучаться. Диаграмма направленности антенны определяет, как радиоволны распространяются в воздухе. Это включает в себя направление и расстояние, на которое будут распространяться волны. Цель состоит в том, чтобы радиоволны покрывали определенную область. Эта область называется зоной приема радиоприемного устройства.
• Управление лучом: Некоторые антенны могут направлять радиоволны в определенном направлении. Эти антенны называются антеннами с управлением лучом. Управление лучом повышает эффективность связи между двумя устройствами, уменьшая помехи от других источников или шума. Оно также увеличивает расстояние, на котором два устройства могут обмениваться информацией.
• Широкое покрытие: Передающие антенны имеют возможность покрывать обширные территории с минимальными потерями. Они разработаны таким образом, чтобы обеспечить доступ сигналов к спутниковым системам или приемным устройствам без какого-либо ухудшения.

Сценарии

Область применения антенн для передачи сигналов многообразна и разнообразна. Они используются в коммерческих, промышленных и государственных антенных передающих предприятиях.

• Вещание и связь

  Чтобы охватить широкую аудиторию с помощью радио, телевидения или радаров, необходима мощная передающая антенна.

  Многие телекоммуникационные устройства, такие как мобильные телефоны, спутниковые системы связи и даже Wi-Fi-сети, в значительной степени полагаются на антенны для бесперебойной передачи сигналов между передающими и приемными станциями в широком диапазоне частот.

• Научные исследования и исследования

  Однако антенны являются незаменимыми инструментами для ученых, проводящих исследования атмосферы, мониторинг погоды или даже космические миссии, так как они обеспечивают надежную передачу данных от датчиков, расположенных на большой высоте или в космических условиях.

  Астрофизики также используют антенны для приема сигналов от далеких космических источников, таких как пульсары и экзопланеты.

• Военная и оборонительная сфера

  Военные операции в значительной степени зависят от передающих систем для успешного выполнения миссий.

  С помощью передающих антенн МОЖНО ПРОВОДИТЬ СИМУЛЯЦИИ НАПАДЕНИЙ НА ПРОТИВНИКА, В ТО ВРЕМЯ КАК ОСУЩЕСТВЛЯТЬ ОБМЕН ДАННЫМИ МЕЖДУ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯМИ НА ФРОНТЕ, ЧТОБЫ ОБЕСПЕЧИТЬ ЭФФЕКТИВНУЮ РЕАЛИЗАЦИЮ СТРАТЕГИИ НА ЛЮБОМ ПОЛЕ БОЯ.

• Морской и авиационный транспорт

  Береговая охрана использует эти передающие устройства для отслеживания местоположения судов и проведения спасательных операций на море. Они также необходимы для систем управления воздушным движением для направления пилотов во время взлета, посадки и навигации в полете.

• Службы экстренной помощи и общественная безопасность

  Первые лица, прибывшие на место происшествия, используют портативные двухсторонние радиостанции, оснащенные приемными антеннами, для связи во время реагирования на чрезвычайные ситуации, такие как пожары, наводнения или террористические акты.

  Они также используют мобильные коммуникационные блоки, установленные на транспортных средствах, которые имеют как передающие, так и приемные антенны для координации операций на месте происшествия.

• Сельское хозяйство и экологический мониторинг

  Фермеры могут дистанционно контролировать уровень влажности почвы с помощью беспроводных сенсорных сетей, работающих от приемных/передающих антенн, расположенных далеко от контролируемых территорий.

  Они также помогают метеорологическим станциям в мониторинге погодных условий, позволяя передавать данные от антенн о температуре, влажности, скорости ветра и осадках.

Как выбрать передающие антенны

Прежде чем покупатели приобретут длинноволновую, HF, VHF, UHF или любую другую передающую антенну, им следует учитывать следующие факторы:

• Потребности в применении: Цель антенны - это первое, что должны учитывать покупатели. Будет ли антенна использоваться для любительской радиосвязи, общественной безопасности, коммерческих целей или других применений? Каждый рынок имеет свои уникальные потребности, и поставщики обычно поставляют антенны, ориентированные на конкретные секторы.
• Диапазон частот: Покупатели должны определить диапазон частот, в котором они планируют работать. Антенны спроектированы для определенных диапазонов частот, поэтому выбор антенны, соответствующей предполагаемым рабочим частотам, имеет решающее значение. Некоторые антенны охватывают широкий диапазон частот, в то время как другие более узкоспециализированы.
• Коэффициент усиления и направленность: Антенна с высоким коэффициентом усиления может помочь в уменьшении однонаправленной или сужающейся диаграммы направленности, увеличивая дальность или мощность сигнала в определенном направлении. Например, в более опытных операторах, которым необходимо общаться с удаленными станциями или фокусировать свои сигналы на конкретной области, направленность антенны очень важна. С другой стороны, всенаправленные антенны с низким коэффициентом усиления идеально подходят для использования в локальных или координационных действиях, где необходимо огибать препятствия.
• Варианты монтажа: Покупатели должны знать, какой вариант монтажа предлагает каждая антенна. Большинство антенн поставляются с монтажными кронштейнами для крепления к транспортным средствам или мачтам.
• Размер и форм-фактор: Следует учитывать физический размер и конструкцию антенны, особенно с учетом ограничений по пространству или потребностей в портативности. Антенны могут отличаться по размеру - от компактных и портативных моделей до крупных стационарных установок.
• Качество сборки и устойчивость к погодным условиям: Покупатели должны искать антенны с прочной конструкцией, способной выдерживать суровые условия окружающей среды. Погодные характеристики, такие как водонепроницаемость или коррозионная стойкость, необходимы для наружных установок. В зависимости от материалов, используемых при изготовлении каждой антенны, некоторые могут быть более устойчивы к повреждениям окружающей среды, чем другие.
• Коаксиальный кабель и разъемы: Покупатели должны учитывать потери в коаксиальном кабеле и тип разъемов, совместимых с их радиооборудованием. Убедитесь, что кабель и разъемы, используемые для подключения антенны к радио, имеют хорошее качество, чтобы свести к минимуму потери сигнала.

Q&A

Q1. Как работает передающая антенна?

A1. Передающая антенна преобразует мощность от передатчика в радиоволны. Затем она излучает волны, чтобы отправить информацию, которую другие приемные антенны улавливают для декодирования.

Q2. Какие бывают типы передающих антенн?

A2. Существует множество различных типов передающих антенн. Среди них - дипольные антенны, монопольные антенны, петлевые антенны, антенны Яги-Уда, параболические антенны и спиральные антенны, чтобы назвать только некоторые.

Q3. Какие факторы следует учитывать при выборе передающей антенны?

A3. На производительность антенны влияют множество факторов, включая частоту работы, коэффициент усиления антенны, диаграмму направленности, мощность, которую она может выдержать, согласование импедансов, а также ограничения по размеру и весу. Эти факторы следует учитывать при выборе антенны.

Q4. Как можно обслуживать передающую антенну?

A4. Чтобы антенны хорошо работали, их следует регулярно осматривать и оценивать. Любые ослабленные или корродированные соединения следует устранить. Кроме того, антенны должны быть свободны от мусора и иметь надлежащую систему заземления, чтобы предотвратить повреждения от ударов молнии.