Antena pętlowa - Loop antenna
| Część serii na |
| Anteny |
|---|
 |
Antenę jest antena radiowa składa się z pętli lub zwój drutu, rury, lub innego przewodnika elektrycznego , który jest zwykle zasilany przez zrównoważony źródła lub karmienie obciążenie symetryczne. W tym fizycznym opisie istnieją dwa różne typy anten:
- Duże anteny pętlowe mają obwód bliski jednej długości fali częstotliwości roboczej , co sprawia, że są one rezonansowe na tej częstotliwości. Anteny te służą zarówno do transmisji, jak i odbioru. Rezonansowe anteny pętlowe mają dwupłatową charakterystykę promieniowania ; są najbardziej wrażliwe na fale radiowe w dwóch szerokich płatach w przeciwnych kierunkach, oddalonych od siebie o 180°.
- Małe anteny pętlowe mają mały obwód w porównaniu z operacyjną długością fali. Mogą być używane do nadawania i odbioru, chociaż anteny o obwodzie mniejszym niż 1/10 długości fal są tak nieefektywnymi promiennikami, że nadają się tylko do odbioru anten. Przykładem jest antena ferrytowa (pętla) używana w większości radiotelefonów nadawczych AM. Charakterystyka promieniowania małej anteny pętlowej ma dwie ostre wartości zerowe w przeciwnych kierunkach. Ze względu na ich przenośność i ten wzór kierunkowy, małe pętle są używane do wyszukiwania kierunku radiowego (RDF), aby zlokalizować źródła sygnału radiowego.
Duże, samorezonansowe anteny pętlowe
Dla wszystkich dużych pętli opisanych w tej sekcji zakłada się, że częstotliwość robocza radia jest dostrojona do pierwszego rezonansu anteny pętlowej. Przy tej częstotliwości jedna cała długość fali stanowi około 90% obwodu pętli.
Anteny pętlowe samorezonansowe dla tzw. „krótkich” częstotliwości fal są stosunkowo duże, a ich rozmiary określane są przez zamierzoną długość fali działania. Średnice wahają się od 170-10 stóp (pętle okrągłe) lub 135-8 stóp (pętle kwadratowe = „kwadraty”). Dlatego pętle samorezonansowe są najczęściej używane przy wyższych częstotliwościach, gdzie ich rozmiary stają się łatwe do opanowania.
Anteny o dużej pętli można traktować jako złożony dipol, którego równoległe przewody zostały rozdzielone i rozwarte w owalny lub wielokątny kształt. Kształt pętli może być kołem, trójkątem, kwadratem, prostokątem lub w rzeczywistości dowolnym zamkniętym wielokątem; jedynym ścisłym wymogiem jest to, że obwód pętli musi wynosić około 110% jednej pełnej długości fali.
Kształt
Anteny pętlowe mogą mieć kształt koła, kwadratu lub innego zamkniętego kształtu geometrycznego, który pozwala, aby całkowity obwód był nieco dłuższy niż jedna długość fali. Najpopularniejszym kształtem w amatorskim radiu jest antena poczwórna lub „quad”, samorezonująca pętla w kształcie kwadratu, dzięki czemu można ją zbudować z drutu naciągniętego na nośną ramę w kształcie litery „X”. Może istnieć jedna lub więcej dodatkowych pętli ułożonych równolegle do pierwszej jako elementy pasożytnicze , dzięki czemu system antenowy jest jednokierunkowy ze zwiększonym wzmocnieniem . Ten projekt można również obrócić o 45 stopni do kształtu rombu wspartego na ramie w kształcie „+”. Pętle trójkątne zostały również wykorzystane do pętli pionowych, ponieważ wymagają tylko jednego podwyższonego podparcia. Prostokąt dwa razy większy niż jego szerokość uzyskuje nieco większe wzmocnienie, a także pasuje bezpośrednio do 50 omów, jeśli jest używany jako pojedynczy element.
W przeciwieństwie do anteny dipolowej , polaryzacja anteny pętlowej nie jest oczywista z orientacji samej pętli, ale zależy od punktu zasilania (gdzie jest podłączona linia transmisyjna) i czy działa jako 1, 2 lub Pętla o 3 długościach fali. Jeśli pętla zorientowana pionowo jest doprowadzona od dołu przy częstotliwości 1 długości fali, będzie ona spolaryzowana poziomo; podanie go z boku spowoduje, że będzie spolaryzowany pionowo.
Charakterystyka promieniowania
Charakterystyka promieniowania samowysychającej pików rezonansowych anteny ramowej pod kątem prostym do płaszczyzny pętli. Przy niższych częstotliwościach krótkofalowych pełna pętla jest fizycznie dość duża i praktycznie można ją zainstalować tylko „płasko”, z płaszczyzną pętli poziomą do ziemi, składającą się z drutów podpartych na tej samej wysokości przez maszty w jej rogach. Powoduje to, że wzór promieniowania ma szczyt w kierunku pionu. Powyżej 10 MHz pętla częściej „wstaje”, czyli z płaszczyzną pętli w pionie, aby skierować swoją główną wiązkę w stronę horyzontu. Może być przymocowany do rotatora anteny w celu obracania tego kierunku zgodnie z potrzebami. W porównaniu z dipolem lub dipolem złożonym, charakterystyka promieniowania dużej pętli jest niższa w kierunku nieba lub ziemi, co daje około 1,5 dB wyższy zysk w dwóch preferowanych kierunkach poziomych.
Dodatkowe wzmocnienie (i jednokierunkowy wzór promieniowania ) jest zwykle uzyskiwany za pomocą tablicy takich elementów, albo jako napędzana tablica końcowego zapłonu, albo w konfiguracji Yagi (przy czym wszystkie oprócz jednej pętli są elementami pasożytniczymi ). Ten ostatni jest szeroko stosowany w radiu amatorskim w konfiguracji „quad” (patrz zdjęcie).
Pętle niskoczęstotliwościowe o jednej długości fali „leżące” są czasami używane do pracy w trybie NVIS . Jest to czasami nazywane „leniwym quadem”. Ma pojedynczy płat skierowany do góry. W przypadku zasilania wyższymi częstotliwościami obwód będzie miał kilka długości fal. W pobliżu nieparzystych harmonicznych pierwszej częstotliwości rezonansowej rezystancja wejściowa będzie podobna do rezystancji głównego rezonansu. Przy parzystych harmonicznych rezystancja wejściowa będzie wysoka. Na innych częstotliwościach będzie miał część reaktywną. Z wyjątkiem częstotliwości harmonicznych, działanie będzie wymagało użycia tunera antenowego. Wraz ze wzrostem częstotliwości wzór rozpadnie się na wiele płatów z pikami pod niższymi kątami. Ponieważ wyższe pasma częstotliwości wymagają do propagacji listków o niższym kącie, może to działać na korzyść.
Małe pętle
Małe pętle są małe w porównaniu do ich roboczej długości fali. Podobnie jak w przypadku wszystkich anten, które są fizycznie znacznie mniejsze niż długość fali roboczej, anteny z małą pętlą mają małą rezystancję promieniowania, która jest przyćmiona przez straty omowe , co skutkuje słabą wydajnością anteny . Są więc używane głównie jako anteny odbiorcze na niższych częstotliwościach (długości fal od dziesiątek do setek metrów).
Małe pętle mają zalety jako anteny odbiorcze na częstotliwościach poniżej 10 MHz. Chociaż straty małej pętli mogą być wysokie, te same straty dotyczą zarówno sygnału, jak i szumu, więc stosunek odbieranego sygnału do szumu małej pętli może nie ucierpieć na tych niższych częstotliwościach, gdzie odbierany szum jest zdominowany przez szum atmosferyczny i szumy statyczne, a nie wewnętrzne odbiornika . Dokładnie w przeciwieństwie do samorezonansowych anten pętlowych, charakterystyka promieniowania/odbioru małych pętli osiąga szczyty w płaszczyźnie pętli, a nie w jej poprzek. Możliwość łatwiejszego obracania mniejszej anteny może pomóc zmaksymalizować sygnał i odrzucić zakłócenia.
Mała antena pętlowa jest również znana jako pętla magnetyczna, ponieważ sygnał na jej zaciskach jest zależny wyłącznie od obecnego pola magnetycznego (zgodnie z prawem indukcji Faradaya ) i jest niewrażliwy na zewnętrzne pole elektryczne. Jest to ściśle prawdziwe w granicznym przypadku, gdy wielkość pętli zbliża się do zera, w którym to przypadku staje się ona identyczna z „nieskończonym dipolem magnetycznym”, który jest podwójny do dipola Hertza (wrażliwego na lokalne pole elektryczne, ale niewrażliwego na zewnętrzne pole magnetyczne ) i która jako antena nadawcza wytwarza pola (zarówno w bliskim, jak i dalekim polu) identyczne z polami dipola Hertza, ale z zamienionymi polami elektrycznymi i magnetycznymi (E i H). Podobnie jak w przypadku krótkiej anteny dipolowej , oporność promieniowania jest niewielka i proporcjonalna do kwadratu jej wielkości:
gdzie S to obszar zamknięty przez pętlę, λ to długość fali, a N to liczba zwojów przewodnika (jeśli nie jednego) wokół pętli; wiodąca stała pochodzi od impedancji wolnej przestrzeni razy kilka prostych stałych. Należy zauważyć, że zdolność do zwiększania odporności na promieniowanie R R poprzez zastosowanie wielu zakrętów (n> 1) jest funkcją nie dostępne z Hertza dipola.
Małe pętle odbiorcze
Jeśli obwód anteny pętli jest znacznie mniejsza niż długość fali ma działające - na przykład 1 / 3 do 1 / 100, o długości fali, - następnie antena jest nazywany małą antenę . Kilka czynników wydajności, w tym odbierana moc, skaluje się proporcjonalnie do powierzchni pętli. Dla danego obszaru pętli długość przewodu (a tym samym jego rezystancja strat netto ) jest zminimalizowana, jeśli obwód jest kołowy, co sprawia, że okrąg jest optymalnym kształtem dla małych pętli. Małe pętle odbiorcze są zwykle używane poniżej 3 MHz, gdzie dominuje hałas powodowany przez człowieka i naturalny. Zatem niska wydajność nie będzie miała negatywnego wpływu na stosunek sygnału do szumu odbieranego sygnału, o ile pętla nie jest nadmiernie mała.
Typowa średnica pętli odbiorczych z „centrami powietrza” wynosi od 30 cm do 1 metra. Aby zwiększyć pole magnetyczne w pętli, a tym samym jej wydajność, jednocześnie znacznie zmniejszając rozmiar, cewka drutu jest często owinięta wokół rdzenia magnetycznego z pręta ferrytowego ; nazywa się to anteną ferrytową . Takie ferrytowe anteny pętlowe są używane w prawie wszystkich odbiornikach nadawczych AM z godnym uwagi wyjątkiem radioodbiorników samochodowych ; antena jest wówczas zwykle umieszczana na zewnątrz podwozia samochodu.
Małe anteny pętlowe są również popularne do wyszukiwania kierunku radiowego , częściowo ze względu na ich wyjątkowo ostrą, wyraźną „zerówkę” wzdłuż osi pętli: gdy oś pętli jest skierowana bezpośrednio na nadajnik, sygnał docelowy nagle zanika.
Odporność na promieniowanie R R małej pętli jest zasadniczo o wiele mniejsza niż utrata rezystancji R L powodu przewodów tworzących pętlę, prowadząc do słabej wydajności anteny . W związku z tym większość mocy dostarczanej do małej anteny pętlowej zostanie przekształcona w ciepło przez rezystancję strat, zamiast wykonywania użytecznej pracy.
Zmarnowana moc jest niepożądana dla anteny nadawczej, jednak dla anteny odbiorczej nieefektywność nie jest istotna przy częstotliwościach poniżej około 15 MHz. Przy tych niższych częstotliwościach szum atmosferyczny (statyczny) i wywołany przez człowieka ( zakłócenia częstotliwości radiowej ) nawet słaby sygnał z nieefektywnej anteny jest znacznie silniejszy niż wewnętrzny szum termiczny lub szum Johnsona obecny w obwodach odbiornika radiowego, więc słaby sygnał z antena pętlowa może być wzmacniana bez pogorszenia stosunku sygnału do szumu .
Na przykład przy 1 MHz hałas powodowany przez człowieka może być o 55 dB powyżej poziomu szumów termicznych. Jeśli tłumienie małej anteny pętlowej wynosi 50 dB (tak jakby antena zawierała tłumik 50 dB), nieefektywność elektryczna anteny będzie miała niewielki wpływ na stosunek sygnału do szumu systemu odbiorczego .
W przeciwieństwie do tego, przy cichszych częstotliwościach przy około 20 MHz i wyższych antena ze stratą 50 dB może pogorszyć stosunek odbieranego sygnału do szumu nawet o 50 dB, co skutkuje straszną wydajnością.
Wzór i polaryzacja promieniowania
Co zaskakujące, charakterystyka promieniowania i odbioru małej pętli jest zupełnie odwrotna niż dużej pętli rezonansowej (której obwód jest bliski jednej długości fali). Ponieważ pętla jest znacznie mniejsza niż długość fali, prąd w dowolnym momencie jest prawie stały na całym obwodzie. Dzięki symetrii można zauważyć, że napięcia indukowane w uzwojeniach pętli po przeciwnych stronach pętli znoszą się nawzajem, gdy prostopadły sygnał dociera do osi pętli. Dlatego istnieje null w tym kierunku. Zamiast tego, charakterystyka promieniowania osiąga szczyty w kierunkach leżących w płaszczyźnie pętli, ponieważ sygnały odbierane ze źródeł w tej płaszczyźnie nie całkowicie znoszą się ze względu na różnicę faz między przybyciem fali po bliższej i dalszej stronie pętli. Zwiększenie tej różnicy faz poprzez zwiększenie rozmiaru pętli ma duży wpływ na zwiększenie odporności na promieniowanie i wynikającą z tego sprawność anteny .
Innym sposobem postrzegania małej pętli jako anteny jest traktowanie jej po prostu jako cewki indukcyjnej sprzęgającej się z polem magnetycznym w kierunku prostopadłym do płaszczyzny cewki, zgodnie z prawem Ampère'a . Następnie rozważ propagującą falę radiową również prostopadłą do tej płaszczyzny. Ponieważ pola magnetyczne (i elektryczne) fali elektromagnetycznej w wolnej przestrzeni są poprzeczne (brak składowej w kierunku propagacji), można zauważyć, że to pole magnetyczne i anteny małej pętli będą pod kątem prostym, a zatem nie połączone. Z tego samego powodu fala elektromagnetyczna rozchodząca się w płaszczyźnie pętli, której pole magnetyczne jest prostopadłe do tej płaszczyzny, jest sprzężona z polem magnetycznym cewki. Ponieważ poprzeczne pola magnetyczne i elektryczne rozchodzącej się fali elektromagnetycznej są pod kątem prostym, pole elektryczne takiej fali jest również w płaszczyźnie pętli, a tym samym polaryzacji anteny (która zawsze określana jest jako orientacja prądu elektrycznego). , a nie pole magnetyczne) znajduje się w tej płaszczyźnie.
Tak więc zamontowanie pętli w płaszczyźnie poziomej wytworzy antenę dookólną, która jest spolaryzowana poziomo; montaż pętli w pionie daje słabo kierunkową antenę z pionową polaryzacją i ostrymi zerami wzdłuż osi pętli.
Strojenie wejścia odbiornika
Ponieważ mała antena pętlowa jest zasadniczo cewką, jej impedancja elektryczna jest indukcyjna, z reaktancją indukcyjną znacznie większą niż jej odporność na promieniowanie. W celu sprzężenia z nadajnikiem lub odbiornikiem, reaktancja indukcyjna jest zwykle eliminowana z pojemnością równoległą. Ponieważ dobra antena pętlowa będzie miała wysoki współczynnik Q , kondensator ten musi być zmienny i regulowany wraz ze strojeniem odbiornika.
Anteny odbiorcze z małą pętlą są również prawie zawsze rezonowane przy użyciu równoległego kondensatora płytkowego, co sprawia, że ich odbiór jest wąskopasmowy, wrażliwy tylko na bardzo określoną częstotliwość. Pozwala to antenie, w połączeniu z (zmiennym) kondensatorem strojenia, działać jako dostrojony stopień wejściowy do front-endu odbiornika, zamiast preselektora .
Wyszukiwanie kierunku za pomocą małych pętli
Ponieważ odpowiedź kierunkowa małych anten pętlowych zawiera ostrą wartość zerową w kierunku normalnym do płaszczyzny pętli, są one używane do wyszukiwania kierunku radiowego przy dłuższych długościach fal.
Procedura polega na obróceniu anteny pętlowej, aby znaleźć kierunek zanikania sygnału – kierunek „zerowy” . Ponieważ zerowanie występuje w dwóch przeciwnych kierunkach wzdłuż osi pętli, należy zastosować inne środki w celu określenia, po której stronie anteny znajduje się sygnał zerowy . Jedną z metod jest poleganie na drugiej antenie pętlowej znajdującej się w drugiej lokalizacji lub na przeniesieniu odbiornika do tej innej lokalizacji, polegającej w ten sposób na triangulacji .
Zamiast triangulacji, druga antena dipolowa lub pionowa może być połączona elektrycznie z anteną pętlową lub pętlową. Nazywana anteną sensowną , podłączenie i dopasowanie drugiej anteny zmienia łączną charakterystykę promieniowania na kardioidalną , z zerem tylko w jednym (mniej precyzyjnym) kierunku. Ogólny kierunek nadajnika można określić za pomocą anteny czujnikowej, a następnie odłączenie anteny czujnikowej zwraca ostre wartości zerowe we wzorcu anteny pętlowej, umożliwiając precyzyjne określenie namiaru.
Anteny odbiorcze transmisji AM
Małe anteny pętlowe są stratne i nieefektywne dla nadawania, ale mogą być praktycznymi antenami odbiorczymi dla częstotliwości poniżej 10 MHz. Zwłaszcza w paśmie fal średnich (520–1710 kHz) i niższych, gdzie anteny o długości fali są niewykonalnie duże, a nieefektywność anteny jest nieistotna ze względu na duże ilości szumów atmosferycznych .
Odbiorniki nadawcze AM (i inne radia o niskiej częstotliwości przeznaczone na rynek konsumencki) zazwyczaj wykorzystują małe anteny pętlowe, nawet jeśli do odbioru FM może być dołączona antena teleskopowa. Kondensator zmienny połączony poprzek formy pętli do obwodu rezonansowego , który również dostraja stopień wejściowy odbiornika, jak kondensator tory główne strojenie. Odbiornik wielopasmowy może zawierać punkty zaczepienia wzdłuż uzwojenia pętli w celu dostrojenia anteny pętli na bardzo różnych częstotliwościach.
W radiach AM zbudowanych przed odkryciem ferrytu w połowie XX wieku antena może składać się z kilkudziesięciu zwojów drutu zamontowanego na tylnej ścianie radia – anteny płaskiej spiralnej – lub oddzielnej, obrotowej, wielkości mebla stelaż zapętlony drutem – antena ramowa .
Ferryt
Anteny pętlowe ferrytowe są wykonane przez nawinięcie cienkiego drutu wokół pręta ferrytowego . Są one prawie powszechnie stosowane w odbiornikach nadawczych AM. Inne nazwy tego typu anteny to pętla pętlowa , antena ferrytowa lub antena, ferroceptor lub antena ferrodowa . Często przy częstotliwościach krótkofalowych do uzwojenia używa się drutu Litz, aby zmniejszyć straty spowodowane efektem naskórkowości . Wyrafinowane wzory „splotu koszowego” są stosowane na wszystkich częstotliwościach w celu zmniejszenia pojemności między uzwojeniami w cewce, zapewniając, że rezonans własny pętli jest znacznie powyżej częstotliwości roboczej, dzięki czemu działa jak cewka elektryczna, która może być rezonowana przez kondensator strojenia, iz wynikającą z tego poprawą współczynnika Q pętli .
Włączenie magnetycznie przepuszczalnego rdzenia zwiększa odporność na promieniowanie małej pętli, łagodząc nieefektywność spowodowaną stratami omowymi. Jak wszystkie małe anteny, takie anteny są bardzo małe w porównaniu do ich efektywnego obszaru . Typowym AM audycji radiowej anteny pętli rana na ferrytu mogą mieć przekrój powierzchnię tylko 1 cm 2 przy częstotliwości przy której idealnym (bezstratny) antena musiałaby efektywny obszar jakieś sto milionów razy większe. Nawet biorąc pod uwagę straty rezystancyjne w antenie prętowej ferrytowej, jej efektywny obszar odbiorczy może przekraczać fizyczny obszar pętli o współczynnik 100.
Małe pętle transmisyjne
Rozmiar, kształt, wydajność i wzór
Małe pętle nadawcze są „małe” w porównaniu do pełnej długości fali, ale znacznie większe niż mała pętla tylko odbiorcza i w przeciwieństwie do pętli odbiorczych, małe pętle nadawcze muszą być „skalowane” dla dłuższych długości fal. Są one zwykle używane na częstotliwościach od 3 do 30 MHz. Zwykle składają się z jednego zwoju przewodu o dużej średnicy i są zazwyczaj okrągłe lub ośmiokątne, aby zapewnić maksymalną zamkniętą powierzchnię dla danego obwodu. Mniejsze z tych pętli są znacznie mniej wydajne niż pełnowymiarowe pętle rezonansowe, ale tam, gdzie przestrzeń jest na wagę złota, mniejsze pętle mogą mimo wszystko zapewnić skuteczną komunikację.
Mała nadawcza antena pętlowa o obwodzie 10% lub mniejszym długości fali będzie miała stosunkowo stały rozkład prądu wzdłuż przewodu, a główny płat będzie znajdował się w płaszczyźnie pętli. Można budować pętle o dowolnej wielkości między 10% a 100% długości fali w obwodzie i dostrajać je do rezonansu z reaktancją szeregową. Kondensator jest wymagany dla obwodu mniejszego niż połowa fali, cewka indukcyjna dla pętli większych niż połowa fali i mniej niż pełna fala. Pętle w tym zakresie rozmiarów mogą nie mieć ani jednorodnego prądu małej pętli, ani podwójnego prądu szczytowego pętli pełnowymiarowej, a zatem nie mogą być analizowane przy użyciu koncepcji opracowanych dla małych pętli odbiorczych ani samorezonansowych anten pętlowych. Wydajność najlepiej określić za pomocą analizy NEC . Anteny w tym zakresie rozmiarów obejmują halo (patrz poniżej) i pętlę G0CWT (Edginton).
Dopasowanie do nadajnika
Oprócz innych powszechnych technik dopasowywania impedancji, takich jak dopasowanie gamma, pętle nadawcze są czasami dopasowywane pod względem impedancji przez podłączenie linii zasilającej do mniejszej pętli zasilającej w obszarze otoczonym pętlą główną. Typowe pętle paszy obejmują 1 / 8 do 1 / 5 rozmiar głównej pętli anteny. Kombinacja ta jest w efekcie transformatorem, którego moc w polu bliskim jest indukcyjnie sprzężona z pętli zasilającej do pętli głównej, która sama jest połączona z kondensatorem rezonującym i odpowiada za promieniowanie większości mocy.
Użyj do radia lądowo-mobilnego
Małe pętle są używane w radiotelefonach lądowo-mobilnych (głównie wojskowych) na częstotliwościach w zakresie 3–7 MHz, ze względu na ich zdolność do kierowania energii w górę, w przeciwieństwie do konwencjonalnej anteny biczowej . Umożliwia to komunikację NVIS ( Near Vertical Incidence Skywave ) na odległość do 300 km w regionach górskich. W tym przypadku akceptowalna jest typowa sprawność promieniowania około 1%, ponieważ ścieżki sygnału można ustalić z 1 wat mocy promieniowanej lub mniej, gdy używany jest nadajnik generujący 100 watów.
W zastosowaniach wojskowych antena może być zbudowana z jednego lub dwóch przewodów o średnicy 1–2 cali. Sama pętla ma zazwyczaj 6 stóp średnicy.
Ograniczenia mocy
Praktycznym problemem związanym z małymi pętlami jako antenami nadawczymi jest to, że pętla nie tylko przepływa przez nią bardzo duży prąd, ale także ma bardzo wysokie napięcie na kondensatorze, zwykle tysiące woltów, nawet gdy jest zasilana tylko kilkoma watami nadajnika moc. Wymaga to dość drogiego i fizycznie dużego kondensatora rezonansowego o dużym napięciu przebicia , a także minimalnej straty dielektrycznej (zwykle wymaga to kondensatora z przerwą powietrzną ). Oprócz powiększenia pętli geometrycznej, wydajność można zwiększyć, stosując większe przewodniki lub inne środki zmniejszające rezystancję strat przewodnika . Jednak mniejsze straty oznaczają wyższe Q i jeszcze większe napięcie na kondensatorze.
Ten problem jest poważniejszy niż w przypadku anteny pionowej lub dipolowej, która jest krótka w porównaniu do długości fali. W przypadku tych anten elektrycznych dopasowanie za pomocą cewki ładującej generuje również wysokie napięcie na końcu (końcach) anteny. Jednak w przeciwieństwie do kondensatorów zmiana napięcia jest stopniowa, rozłożona na fizycznie długiej cewce i generalnie nie jest kłopotliwa.
Anteny pętlowe
Niektóre anteny bardzo przypominają pętle, ale albo nie są to pętle ciągłe, albo są zaprojektowane tak, aby sprzęgać się z indukcyjnym polem bliskim – na odległość jednego lub dwóch metrów – zamiast transmitować lub odbierać fale elektromagnetyczne na duże odległości -pole.
Anteny halo
Chociaż ma pozornie podobny wygląd, tak zwana antena halo nie jest technicznie pętlą, ponieważ ma przerwę w przewodzie naprzeciwko punktu zasilania; to całkowicie zmienia obecny wzór, ponieważ napięcia w przerwie są przeciwne i duże. Lepiej jest analizowane jako dipola (który ma również duże napięcie i prąd zerowy przy jej końcach), który został wygięty w kręgu i końcowy okres z powietrzem o niskiej pojemności kondensatora (tj przerwa).
Cewki RFID i ogrzewanie indukcyjne
Indukcyjne systemy grzewcze , płyty indukcyjne do gotowania oraz znaczniki i czytniki RFID oddziałują na zasadzie indukcji magnetycznej bliskiego pola, a nie fal transmitowanych w polu dalekim . Czyli mówiąc ściśle, nie są to anteny radiowe. Zastosowanie cewek sprzęgających w układach indukcyjnych, w tym ich zastosowanie przy niskich i wysokich częstotliwościach , wykracza poza zakres tego artykułu.
Chociaż nie są one anteny radiowe, systemy te zrobić działać na częstotliwościach radiowych, a oni zrobić obejmować stosowanie małych cewek magnetycznych, które w handlu są nazywane „anteny”, jednak są one bardziej użytecznie opisana jako analogiczna do uzwojeń luźno transformatorów . Chociaż cewki magnetyczne w tych systemach indukcyjnych czasami wydają się nie do odróżnienia od małych anten pętlowych omawianych w tym artykule, takie urządzenia mogą działać tylko na krótkich dystansach i są specjalnie zaprojektowane, aby nie transmitować (ani odbierać) fal radiowych . Indukcyjne systemy grzewcze i czytniki RFID wykorzystują tylko zmienne pola magnetyczne bliskiego pola, a ich kryteria wydajności są odmienne do omówionych w tym artykule anten radiowych dalekiego pola .
Przypisy
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Kalkulator anteny z małą pętlą nadawczą - kalkulator online, który wykonuje "Podstawowe równania dla małej pętli" w Książce antenowej ARRL, wydanie 15.
- Anteny z małą pętlą nadawczą — AA5TB