Een antenne is een metalen apparaat dat wordt gebruikt om radio-elektromagnetische signalen te verzenden en te ontvangen, waarbij deze signalen enige informatie vertegenwoordigen. Radio's zijn voornamelijk ontworpen voor draadloze communicatie om zowel microgolf- als radiosignalen uit te zenden. Over het algemeen zijn antennes verkrijgbaar in verschillende maten en vormen. Er zijn veel redenen om antennes te gebruiken, maar de belangrijkste reden is om een eenvoudige manier te bieden om signalen of gegevens te verzenden. Er zijn verschillende soorten antennes beschikbaar zoals Yagi Uda , diafragma, reflector, draadantenne en nog veel meer. Dit artikel bespreekt een van de soorten antennes zoals draadantenne – werken met applicaties.
Definitie van draadantenne
Een draadantenne is een type radioantenne met een lange draad die boven de grond hangt. De draad in de antenne pikt de signalen op en straalt ze verder uit. Bij deze antenne heeft de lengte van de draadantenne geen relatie met de golflengte. De draad wordt eenvoudig via de tuner van een antenne met de zender of de ontvanger verbonden om de signalen te verzenden of te ontvangen. Deze antennes staan bekend om hun installatiegemak en draagbaarheid. Het draadantenneschema wordt hieronder weergegeven.
Draadantenne ontwerp
De constructie van antennes met lange draden is eenvoudig omdat de lengte van deze draadantenne een veelvoud is van λ/2. Over het algemeen staan de antennes met een lengte van λ/2 of λ/4 bekend als halve golf dipoolantenne . Maar een antenne met een lengte groter dan λ/2 staat bekend als a antenne met lange draad . Dus de lengte van een antenne met een lange draad wordt beschouwd als een veelvoud van een halve golflengte. De lengte van de antenne met een lange draad wordt dus gegeven als (L = n λ/2).
Deze draden zijn verticaal of horizontaal gerangschikt, maar de richting is soms slordig ten opzichte van de grond. De excitatie van buitenaf naar deze antenne wordt geleverd door toevoerlijnen waar de toevoerlijn eenvoudig aan het einde, in het midden of ergens in het midden van de lengte van de draad wordt aangebracht.
Hier wordt de polarisatie van de draadantenne weergegeven door de richting van de antenne ten opzichte van de grond. De positie van het voedingspunt vertegenwoordigt de richting van de lob. In deze eenvoudige draadantenneconstructie is een eenvoudige geleidende draad eind aan eind verbonden tussen zend- en ontvangststations. Dus de directe lange draadverbinding tussen de twee uiteinden zal het signaal van het zendstation mogelijk maken en het signaal uitstralen zodat het aan het resterende uiteinde kan worden verkregen.
Hoe werkt draadantenne?
De antenne met een lange draad is een combinatie van meerdere halve golf dipolen; dus het werkingsprincipe is hetzelfde als de halve golf dipoolantenne. Dus de lengte van deze antennes is groter in vergelijking met de halve golflengte. Dus wanneer een lange geleidende draad eenvoudigweg wordt geëxciteerd door de ingangsspanning, zullen de ladingsdragers daarna gaan driften op basis van de helft van het toegepaste signaal. Als de eerste helft van het signaal wordt toegepast, zullen ladingsdragers een aantrekkingskracht ervaren, terwijl als een negatieve halve cyclus wordt gebruikt, ladingsdragers afstoting zullen ervaren. Dus de cumulatieve actie van deze ladingsdrager in de geleider produceert een onstabiel elektrisch veld. Daarom wordt het signaal op deze manier aan de andere kant door de lange draadantenne uitgestraald.
De antenne met lange draad is meer in vergelijking met de halve golflengte lang. Wanneer de lengte van de langdraadantenne wordt vergroot, wordt ook de richtingsgevoeligheid beter. Het valt op bij een antenne met een lange draad wel; voor de laagste werkfrequentie wordt de lengte over het algemeen beschouwd als halve golflengte en aan het einde wordt externe voeding geleverd.
Soorten draadantennes
Deze antennes zijn ingedeeld in verschillende typen en elk type wordt hieronder besproken.
Korte dipoolantenne
De eenvoudige vorm van een draadantenne is een korte dipoolantenne. Dit is een open circuit waar het signaal of de gegevens binnen het centrum worden ingevoerd. In deze antenne verwijst de term 'kort' niet naar de grootte van de antenne, maar in feite naar de relatieve golflengte. Deze antenne heeft twee uiteinden waarvan het ene uiteinde een open circuit heeft en het andere uiteinde wordt gevoed door een wisselstroombron. Het frequentiebereik van deze antenne varieert van 3 KHz - 30 MHz, dus het wordt meestal gebruikt in laagfrequente ontvangers.
Dipool antenne
De dipoolantenne is een van de meest significante vormen van RF-antenne die een elektrisch geleidende draad bevat die anders de helft van de lengte van de maximale voorkeursgolflengte staaft. De draad of staaf is in het midden verdeeld door een isolator, waarbij elk uiteinde in het midden eenvoudig is verbonden met de voedingslijn via een balun, normaal gesproken met een coaxiale kabel.
Deze antennes worden veel gebruikt in verschillende radiocommunicatie. Deze antenne is zeer eenvoudig te ontwerpen en werkt op de hoogfrequente, zeer hoogfrequente en ultrahoogfrequente delen van het RF-spectrum. Raadpleeg deze link voor meer informatie over Dipool antenne .
Loop-antenne
Een lusantenne is een soort draadantenne die radiosignalen efficiënter ontvangt in vergelijking met andere antennes. Deze worden beschouwd als efficiëntere antennes dan andere antennes omdat ze minder elektriciteit verbruiken en werken met een breed frequentiebereik (300 MHZ tot 3 GHz). De prestaties van deze antenne hangen voornamelijk af van verschillende factoren zoals ontwerp, plaatsing, enz.
In lusantennes kan het buigen van de draden verschillende vormen aannemen, zoals rond, driehoekig, rechthoekig en elliptisch. Deze antennes zijn zeer eenvoudig, veelzijdig en goedkoop, dus gebruikt in een breed scala aan toepassingen die worden gebruikt in RFID-apparaten voor het detecteren van de zenderpositie, gebruikt als UHF-zenders, gebruikt om HF-golven te ontvangen in radio-ontvangers, enz.
Halfgolf dipoolantenne
Een type dipoolantenne waarbij de dipoollengte de helft is van de golflengte bij de werkfrequentie, wordt een halve golf dipoolantenne genoemd. Dit is een zeer bekende dipoolantenne die ook wel eens een Hertz-antenne wordt genoemd.
Deze antenne heeft een eenvoudige resonantiestructuur voor zend- en ontvangsttoepassingen. Dit zijn basiselementen in alle antennevormen omdat deze antennes helpen bij het ontwerpen van verschillende complexe antennes. Het frequentiebereik van deze antenne ligt tussen 3 kHz – 300 GHz.
Halve golf dipoolantennes worden voornamelijk gebruikt in radio- en tv-ontvangers. Wanneer deze antennes worden gebruikt met een ander type antenne dan levert het uitstekende prestaties.
Gevouwen dipoolantenne
Een gevouwen dipoolantenne is een type antenne met twee geleiders. Deze geleiders zijn eenvoudig aan twee zijden verbonden en gevouwen om een cilindrische gesloten vorm te vormen. De dipoollengte is de helft van de golflengte. daarom staat het bekend als halfgolfgevouwen dipoolantenne. Het frequentiebereik van deze gevouwen dipoolantenne varieert van 3 KHz tot 300 GHz en wordt het meest gebruikt door tv-ontvangers.
Monopole antenne
Een monopoolantenne is een antenne voor radiotransmissie die een enkele geleider bevat die normaal via een spanningsbron aan de basis van een antenne wordt gevoed. Deze antenne is een zeer eenvoudige en enkeldraads antenne die normaal gesproken verticaal wordt gemonteerd en normaal wordt gebruikt voor zowel het verzenden als het ontvangen van signalen. Deze worden dus gebruikt voor uitzend- of communicatiedoeleinden. Monopoolantennes werken op lagere RFID-banden (2,2 tot 2,6 GHz), gemiddelde RFID-banden (5,3 tot 6,8 GHz) en hogere RFID-banden (8,7 tot 9,5 GHz).
Spiraalvormige antenne
Een spiraalvormige antenne is een soort draadantenne die ook wel een helixantenne wordt genoemd omdat de vorm van deze antenne een helix is. Het frequentiebereik van deze antenne is ongeveer 30MHz – 3GHz. Deze spiraalantenne werkt dus in het bereik van VHF & UHF.
Een spiraalvormige antenne wordt gebruikt voor het verzenden en ontvangen van VHF-signalen, gebruikt voor satelliet- en ruimtesondecommunicatie, en voor radioastronomie, het brengt communicatie tot stand tussen de maan en de aarde. Raadpleeg deze link voor meer informatie over Spiraalvormige antenne .
Breedband dipolen
De breedband-dipoolantenne is een type draadantenne dat simpelweg uitstekende prestaties levert voor voornamelijk korte tot middellange afstandscircuits. Voor op communicatie gebaseerde circuits op korte afstand bij lagere frequenties heeft het stralingspatroon van deze antenne een hoge starthoek. Evenzo heeft het stralingspatroon van deze antenne voor op communicatie gebaseerde circuits op middellange afstand bij hogere frequenties lagere starthoeken.
Klaverblad antenne
Een klaverbladantenne is een soort draadantenne die circulair gepolariseerd is en het stralingspatroon van deze antenne is hetzelfde als een dipoolantenne. Deze antenne bevat voornamelijk minimaal 3 of 4 frames die parallel zijn aangesloten en ook op een bepaalde manier zijn gedraaid om circulaire polarisatie te krijgen.
Winst van draadantenne
De Antenne winst is het vermogen van de antenne om in elke richting minder of meer uit te zenden in vergelijking met een theoretische antenne. Deze versterking geeft eenvoudig aan hoe sterk een antenne een signaal in een bepaalde richting kan verzenden of ontvangen. De winst van de draadantenne is;
Voor de korte dipool is dat 1,5 (1,76 dBi) & for
De halve golf dipool stijgt naar 1,64 (2,15 dBi). Klik hier om meer over te weten Antenne winst.
Voor-en nadelen
De voordelen van draadantennes omvatten het volgende.
- De constructie van deze antenne is eenvoudig
- Deze antennes bieden voldoende versterking en richtingsgevoeligheid.
- Deze antennes hebben scherpe richtingspatronen.
- Deze zijn niet duur.
- Bij lage verticale hoeken richt het zich gewoon op straling
- Ze stralen uit op elk frequentiebereik waarvoor hun totale lengte niet kleiner is dan λ/2.
De nadelen van draadantennes omvatten het volgende.
- Bij lage frequenties vertoont de dipoolantenne een groot formaat.
- Lusantennes hebben een slechte versterking, ze zijn moeilijk af te stemmen en zijn extreem smalbandig.
- De grootte van de spiraalvormige antennes is omvangrijk en ze kunnen heel gemakkelijk worden ontstemd door objecten in de buurt.
- Draadantennes hebben een geschikt afstemmingssysteem nodig om betere resultaten te krijgen.
- Deze antennes hebben een bijpassend systeem of tuner nodig.
toepassingen
De toepassingen van draadantennes omvatten het volgende.
- Draadantennes worden veel gebruikt als ontvangstantennes op de kortegolf-, middengolf- en langegolfbanden.
- Deze antennes worden gebruikt in point-to-point langeafstandscommunicatie vanwege hun eenvoudige structuur.
- Deze antennes worden gebruikt in schepen, ruimtevaartuigen, gebouwen, auto's, satellieten, raketten, microgolfcommunicatie en toepassingen met zeer hoge versterking.
Dit is dus een overzicht van draad antennes - werken met applicaties. Voorbeelden van draadantennes zijn; dipoolantenne, helixantenne, monopoolantenne & lusantenne. Hier is een vraag voor u, wat is de functie van een antenne?
