Anten là một thiết bị kim loại, được sử dụng để truyền và nhận tín hiệu điện từ vô tuyến, trong đó các tín hiệu này biểu thị một số thông tin. Bộ đàm được thiết kế chủ yếu cho liên lạc không dây để phát cả tín hiệu vi sóng và radio. Nói chung, ăng-ten có sẵn ở các kích cỡ và hình dạng khác nhau. Có nhiều lý do để sử dụng ăng-ten, nhưng lý do chính là cung cấp một cách đơn giản để truyền tín hiệu hoặc dữ liệu. có khác nhau các loại anten có sẵn như Yagi Uda , Khẩu độ, gương phản xạ, ăng-ten dây, v.v. Bài viết này thảo luận về một trong những loại ăng-ten như ăng ten dây - làm việc với các ứng dụng.
Định nghĩa Anten dây
Ăng-ten dây là một loại ăng-ten vô tuyến bao gồm một sợi dây dài treo lơ lửng trên mặt đất. Dây trong ăng-ten thu các tín hiệu và phát chúng đi xa hơn. Trong ăng-ten này, chiều dài ăng-ten dây không liên quan đến bước sóng của nó. Dây được kết nối đơn giản với bộ phát hoặc bộ thu thông qua bộ thu sóng của ăng-ten để truyền hoặc nhận tín hiệu. Những ăng-ten này nổi tiếng do dễ cài đặt và tính di động. Sơ đồ ăng ten dây được hiển thị bên dưới.
Thiết kế ăng-ten dây
Việc chế tạo anten có dây dẫn dài rất đơn giản vì chiều dài của anten dây này là bội số của λ/2. Nói chung, các anten có chiều dài λ/2 hoặc λ/4 được gọi là anten lưỡng cực nửa bước sóng . Nhưng một ăng-ten có độ dài lớn hơn λ/2 được gọi là ăng ten dây dài . Vậy độ dài của anten với một sợi dây dài được coi là bội số của nửa bước sóng. Vì vậy, chiều dài của ăng-ten với một sợi dây dài được cho là (L = n λ/2).
Các dây này được sắp xếp theo chiều dọc hoặc chiều ngang, nhưng hướng đôi khi cẩu thả so với mặt đất. Kích thích bên ngoài tới ăng-ten này được cung cấp trên khắp các đường cấp nguồn trong đó đường cấp đơn giản được cung cấp ở đầu cuối, ở giữa hoặc bất kỳ đâu ở giữa chiều dài của dây.
Ở đây, sự phân cực của ăng-ten dây được thể hiện bằng hướng của ăng-ten so với mặt đất. Vị trí của điểm nạp đại diện cho hướng của thùy. Trong cấu trúc ăng-ten dây đơn giản này, một dây dẫn đơn giản được kết nối từ đầu đến cuối giữa các trạm truyền và nhận. Vì vậy, việc kết nối dây dài trực tiếp giữa hai đầu sẽ cho phép tín hiệu từ trạm phát & tỏa tín hiệu để có thể thu được ở đầu còn lại.
Anten dây hoạt động như thế nào?
Ăng-ten với một sợi dây dài là sự kết hợp của một số lưỡng cực nửa bước sóng; vì vậy, nguyên tắc hoạt động của nó giống như ăng-ten lưỡng cực nửa bước sóng. Vì vậy, chiều dài của các ăng-ten này lớn hơn so với nửa bước sóng. Vì vậy, khi một dây dẫn dài được kích thích đơn giản bởi điện áp đầu vào, sau đó các hạt mang điện sẽ trôi dạt dựa trên một nửa tín hiệu được áp dụng. Nếu nửa đầu của tín hiệu được áp dụng, thì các hạt mang điện sẽ chịu lực hấp dẫn trong khi nếu sử dụng nửa chu kỳ âm, thì các hạt mang điện sẽ chịu lực đẩy. Vì vậy, hoạt động tích lũy của hạt mang điện tích này trong dây dẫn tạo ra một điện trường không ổn định. Do đó, tín hiệu được bức xạ theo cách này ở đầu kia thông qua ăng-ten dây dài.
Anten có dây dài hơn so với một nửa bước sóng dài. Khi chiều dài của ăng-ten dây dài tăng lên thì khả năng định hướng cũng sẽ tốt hơn. Điều đáng chú ý là trong trường hợp ăng-ten có dây dài; đối với tần suất hoạt động thấp nhất, nói chung, độ dài được coi là một nửa bước sóng và nguồn cung cấp bên ngoài được cung cấp ở cuối.
Các loại Anten dây
Các ăng-ten này được phân loại thành các loại khác nhau và mỗi loại được thảo luận bên dưới.
Anten lưỡng cực ngắn
Dạng đơn giản của anten dây là anten lưỡng cực ngắn. Đây là một mạch mở nơi tín hiệu hoặc dữ liệu được cung cấp trong trung tâm. Trong ăng-ten này, thuật ngữ “ngắn” không đề cập đến kích thước ăng-ten mà về cơ bản, nó là bước sóng tương đối. Ăng-ten này có hai đầu trong đó một đầu được hở mạch và đầu còn lại được cung cấp bởi nguồn AC. Dải tần của loại anten này nằm trong khoảng từ 3KHz – 30MHz nên được sử dụng hầu hết trong các đầu thu có tần số thấp.
Anten lưỡng cực
Ăng-ten lưỡng cực là một trong những dạng ăng-ten RF quan trọng nhất bao gồm một dây dẫn điện, mặt khác, thanh này dài bằng một nửa chiều dài của bước sóng ưu tiên tối đa. Dây hoặc thanh được chia ở trung tâm thông qua một chất cách điện trong đó mọi đầu ở trung tâm được kết nối đơn giản với đường cấp thông qua một balun thông thường với cáp đồng trục.
Các ăng-ten này được sử dụng rộng rãi trong các giao tiếp vô tuyến khác nhau. Ăng-ten này được thiết kế rất đơn giản và nó hoạt động trên các phần tần số cao, tần số rất cao và siêu cao của phổ RF. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về Anten lưỡng cực .
Anten vòng lặp
Ăng-ten vòng là một loại ăng-ten dây nhận tín hiệu vô tuyến hiệu quả hơn so với các ăng-ten khác. Đây được coi là ăng-ten hiệu quả hơn so với các ăng-ten khác vì chúng sử dụng ít điện hơn và hoạt động với dải tần số rộng (300 MHZ đến 3 GHz). Hiệu suất của ăng-ten này chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau như thiết kế, vị trí, v.v.
Trong ăng-ten vòng, việc uốn dây có thể tạo thành các hình dạng khác nhau như hình tròn, hình tam giác, hình chữ nhật và hình elip. Các ăng-ten này rất đơn giản, linh hoạt và không tốn kém, vì vậy được sử dụng trong nhiều ứng dụng được sử dụng trong các thiết bị RFID để phát hiện vị trí máy phát, được sử dụng làm máy phát UHF, được sử dụng để nhận sóng HF trong máy thu radio, v.v.
Anten lưỡng cực nửa sóng
Một loại ăng-ten lưỡng cực trong đó chiều dài lưỡng cực bằng một nửa bước sóng của nó ở tần số hoạt động được gọi là ăng-ten lưỡng cực nửa sóng. Đây là một ăng-ten lưỡng cực rất nổi tiếng, đôi khi còn được gọi là ăng-ten Hertz.
Ăng-ten này có cấu trúc cộng hưởng đơn giản cho các ứng dụng truyền và nhận. Đây là những yếu tố cơ bản trong tất cả các hình dạng ăng-ten vì những ăng-ten này giúp thiết kế các ăng-ten phức tạp khác nhau. Dải tần hoạt động của ăng-ten này nằm trong khoảng 3 kHz – 300 GHz.
Anten lưỡng cực nửa bước sóng chủ yếu được sử dụng trong máy thu thanh và TV. Khi các ăng-ten này được sử dụng với một loại ăng-ten khác thì nó sẽ cho thấy hiệu suất vượt trội.
Anten lưỡng cực gấp
Ăng-ten lưỡng cực gấp là một loại ăng-ten bao gồm hai dây dẫn. Các dây dẫn này được kết nối đơn giản ở hai bên và gấp lại để tạo thành một dạng hình trụ khép kín. Chiều dài lưỡng cực bằng một nửa bước sóng. do đó, nó được gọi là ăng-ten lưỡng cực gấp nửa bước sóng. Dải tần của ăng-ten lưỡng cực gấp này nằm trong khoảng từ 3 KHz đến 300 GHz và nó được sử dụng thường xuyên nhất bởi các máy thu TV.
Anten đơn cực
Ăng-ten đơn cực là một ăng-ten truyền sóng vô tuyến bao gồm một dây dẫn duy nhất thường được cấp ở đế của ăng-ten thông qua một nguồn điện áp. Ăng-ten này là một ăng-ten đơn dây và rất đơn giản, thường được gắn theo chiều dọc và được sử dụng bình thường cho cả việc truyền và nhận tín hiệu. Vì vậy, chúng được sử dụng cho mục đích phát sóng hoặc truyền thông. Ăng-ten đơn cực hoạt động ở các dải tần RFID thấp hơn (2,2 đến 2,6 GHz), dải tần RFID trung bình (5,3 đến 6,8 GHz) và dải tần RFID cao hơn (8,7 đến 9,5 GHz).
Anten xoắn ốc
Ăng-ten xoắn ốc là một loại ăng-ten dây còn được gọi là ăng-ten xoắn vì hình dạng của ăng-ten này là một đường xoắn ốc. Dải tần của ăng-ten này xấp xỉ 30MHz – 3GHz. Vì vậy, ăng-ten xoắn ốc này hoạt động trong phạm vi VHF & UHF.
Ăng-ten xoắn ốc được sử dụng để truyền và nhận tín hiệu VHF, được sử dụng cho thông tin liên lạc của tàu thăm dò vệ tinh và không gian và cho thiên văn vô tuyến, nó thiết lập liên lạc giữa mặt trăng và Trái đất. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về Anten xoắn ốc .
Lưỡng cực băng thông rộng
Ăng-ten lưỡng cực băng thông rộng là một loại ăng-ten dây đơn giản cung cấp hiệu suất vượt trội cho các mạch chủ yếu là ngắn đến trung bình. Đối với các mạch dựa trên liên lạc tầm ngắn ở tần số thấp hơn, kiểu bức xạ của ăng-ten này có góc cất cánh cao. Tương tự, đối với các mạch dựa trên liên lạc tầm trung ở tần số cao hơn, dạng bức xạ của ăng-ten này có góc cất cánh thấp hơn.
Ăng ten lá cỏ ba lá
Ăng-ten cỏ ba lá là một loại ăng-ten dây được phân cực tròn và dạng bức xạ của ăng-ten này giống như ăng-ten lưỡng cực. Ăng-ten này chủ yếu bao gồm tối thiểu 3 hoặc 4 khung được kết nối song song và cũng được xoắn theo một cách cụ thể để có được phân cực tròn.
Độ lợi của Anten dây
Các Ăng-ten là khả năng của ăng-ten phát ra ít hơn hoặc nhiều hơn theo bất kỳ hướng nào so với ăng-ten lý thuyết. Mức tăng này chỉ đơn giản cho biết mức độ mạnh của ăng-ten có thể truyền hoặc nhận tín hiệu theo một hướng cụ thể. Độ lợi của anten dây là;
Đối với lưỡng cực ngắn, nó là 1,5 (1,76 dBi) & đối với
Lưỡng cực nửa sóng, nó đang tăng lên 1,64 (2,15 dBi). Bấm vào đây để biết thêm về Ăng-ten.
Ưu điểm và nhược điểm
Các lợi thế của anten dây bao gồm những điều sau đây.
- Việc xây dựng ăng-ten này là đơn giản
- Những ăng-ten này cung cấp mức tăng và định hướng thỏa đáng.
- Những ăng-ten này có các mẫu định hướng sắc nét.
- Đây không phải là đắt tiền.
- Ở các góc thẳng đứng thấp, nó chỉ tập trung vào bức xạ
- Chúng bức xạ trên bất kỳ dải tần số nào mà chiều dài tổng thể của chúng không nhỏ hơn λ/2.
Các nhược điểm của anten dây bao gồm những điều sau đây.
- Ở tần số thấp, anten lưỡng cực thể hiện kích thước lớn.
- Ăng-ten vòng lặp có mức tăng kém, khó điều chỉnh và cực kỳ hẹp.
- Kích thước ăng-ten xoắn ốc cồng kềnh và chúng rất dễ bị lệch bởi các vật thể ở gần.
- Ăng-ten dây cần một hệ thống kết hợp phù hợp để có kết quả tốt hơn.
- Những ăng-ten này cần một hệ thống phù hợp hoặc bộ thu sóng.
Các ứng dụng
Các ứng dụng của anten dây bao gồm những điều sau đây.
- Ăng-ten dây được sử dụng rộng rãi làm ăng-ten thu trên các dải sóng ngắn, sóng trung bình và sóng dài.
- Các ăng-ten này được sử dụng trong giao tiếp đường dài điểm-điểm vì cấu trúc đơn giản của chúng.
- Những ăng-ten này được sử dụng trong tàu, tàu vũ trụ, tòa nhà, ô tô, vệ tinh, tên lửa, thông tin liên lạc vi sóng và các ứng dụng khuếch đại rất cao.
Vì vậy, đây là tổng quan về dây ăng-ten - làm việc với các ứng dụng. Ví dụ về ăng-ten dây là; ăng ten lưỡng cực, ăng ten xoắn, ăng ten đơn cực & ăng ten vòng. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, chức năng của ăng-ten là gì?
