Berriak - Antenen teoria – Oinarrizko parametroak

Kapitulu honek haririk gabeko komunikazioaren oinarrizko parametroak aurkezten ditu, antenen zeregina komunikazio sistemetan hobeto ulertzeko helburuarekin. Haririk gabeko komunikazioa uhin elektromagnetikoen moduan egiten da, eta horregatik ezinbestekoa da uhinen hedapen ezaugarriak ulertzea.

Kapitulu honetan, parametro hauek aztertuko ditugu:

•Maiztasuna
•Uhin-luzera
• Inpedantzia parekatzea
• VSWR eta islatutako potentzia
• Banda-zabalera
• Ehuneko banda-zabalera
• Erradiazio intentsitatea

Orain, azter ditzagun zehatz-mehatz.

Maiztasuna:

Definizio estandarraren arabera, maiztasuna uhin baten denbora-unitateko errepikapen kopurua da. Hitz gutxitan esanda, maiztasunak gertaera bat zenbatetan gertatzen den deskribatzen du. Uhin periodiko bat T segundoro errepikatzen da (periodo bat), eta bere maiztasuna T denbora-periodoaren alderantzizkoa da.

Matematikoki, honela agertzen da:

$$f = \frac{1}{T}$$

•F-k uhin periodiko baten maiztasuna adierazten du, eta

•T ziklo oso bat osatzeko behar den denbora da.

Maiztasuna hertzetan neurtzen da, Hz gisa laburbilduta.

Goiko irudiak uhin sinusoidal bat erakusten du, tentsioa (mV-tan) denboraren funtzio gisa (ms-tan) irudikatuz. Uhin-forma hau 2t milisegundoro errepikatzen da; beraz, bere periodoa T = 2t ms da, eta bere maiztasuna f = 1/(2t) kHz.

Uhin-luzera:

Definizio estandarraren arabera, bi gailur edo bi sakonune jarraien arteko distantziari uhin-luzera deritzo.

Laburbilduz, uhin-luzera bi gailur positibo elkarren ondokoen edo bi gailur negatibo elkarren ondokoen arteko distantzia da. Beheko irudiak uhin-forma periodiko bat erakusten du, uhin-luzera (λ) eta anplitudea markatuta dituela. Zenbat eta maiztasun handiagoa, orduan eta uhin-luzera laburragoa, eta alderantziz.

Uhin-luzeraren formula hau da:

$$\lambda = \frac{c}{f}$$

•λ-k uhin-luzera adierazten du

•C argiaren abiadura da (3 × 10^8 metro segundoko)

• F maiztasuna da

λ uhin-luzera luzera-unitateetan adierazten da, hala nola metroetan, oinetan edo hazbeteetan. Gehien erabiltzen den unitatea metroa da.

Inpedantzia parekatzea:

Definizio estandarraren arabera, inpedantzia-egokitzapena gertatzen da igorlearen inpedantzia hartzailearen inpedantziaren berdina denean gutxi gorabehera.

Antenaren eta zirkuituaren artean inpedantzia-egokitzapena beharrezkoa da. Antenaren, transmisio-lerroaren eta zirkuituaren inpedantziak egokitu behar dira antenaren eta hartzailearen edo igorlearen arteko potentzia-transferentzia maximoa lortzeko.

Parekatzearen beharra
Gailu erresonanteek banda estu jakin batzuetako maiztasunetan irteera optimoa emateko gai dira. Gailu erresonante gisa, antena batek irteera-errendimendu hobea lor dezake bere inpedantzia behar bezala egokitzen denean.

• Antenaren inpedantzia espazio librearen inpedantziarekin bat datorrenean, antenak irradiatutako potentzia eraginkortasunez transmitituko da.

• Hartzeko antena baten kasuan, bere irteerako inpedantziak hartzeko anplifikadore zirkuituaren sarrerako inpedantziarekin bat etorri behar du.

• Igorpen-antena baten kasuan, sarrera-inpedantziak igorpen-anplifikadorearen irteera-inpedantziarekin eta transmisio-lerroaren inpedantzia karakteristikoarekin bat etorri behar du.

Inpedantzia ohmetan neurtzen da, Z ikurraz adierazten dena.

VSWR eta islatutako potentzia:

Definizio estandarraren arabera, uhin geldikor batean tentsio maximoaren eta tentsio minimoaren arteko erlazioari tentsio-uhin geldikorren erlazioa (VSWR) deritzo.

Antenaren, transmisio-lerroaren eta zirkuituaren inpedantziak ez datozenean, potentzia ezin da eraginkortasunez erradiatu; horren ordez, potentziaren zati bat islatzen da atzera.

Ezaugarri nagusiak hauek dira —

• Inpedantzia-desadostasun maila adierazten duen parametroari tentsio-uhin geldikorraren erlazioa (VSWR) deitzen zaio.

• VSWR-k Tentsio Uhin Geldikoen Erlazioa esan nahi du eta SWR bezala ere ezagutzen da.

• Zenbat eta handiagoa izan inpedantzia-desadostasuna, orduan eta handiagoa izango da VSWR balioa

• Erradiazio eraginkorra lortzeko, VSWR balio aproposa 1:1 da

•Islatutako potentzia alferrik galtzen den aurreranzko potentziaren zatiari egiten dio erreferentzia. Islatutako potentzia eta VSWR funtsean fenomeno fisiko bera deskribatzen dute ikuspegi desberdinetatik.

Banda-zabalera:

Definizio estandarraren arabera, komunikazio jakin baterako esleitutako uhin-luzera tarte jakin baten barruan dagoen maiztasun-bandari banda-zabalera deritzo.

Seinale bat transmititzen edo jasotzen denean, maiztasun-tarte jakin batean funtzionatzen du. Maiztasun-tarte espezifiko hori seinale jakin bati esleitzen zaio transmisioan zehar beste seinale batzuekin interferentziak saihesteko.

• Banda-zabalerak seinale transmisio baten maiztasun handiko eta maiztasun baxuko mugen arteko maiztasun-tartea adierazten du.

• Banda-zabalera esleitu ondoren, ezin dute besteek erabili

• Espektro osoa banda-zabalera segmentuetan banatzen da, bakoitza transmisore ezberdinei esleituta.

Eztabaidatu berri dugun banda-zabalera banda-zabalera absolutua ere dei daiteke.

Ehuneko banda-zabalera:

Definizio estandarraren arabera, banda-zabalera absolutuaren eta bere erdiko maiztasunaren arteko erlazioari ehuneko banda-zabalera deritzo.

Seinalearen intentsitatea maximoa den banda baten barruko maiztasunari erresonantzia-maiztasuna deritzo, bandaren erdiko maiztasuna bezala ere ezagutzen dena, fC gisa adierazten dena.

• Bandaren maiztasun altuenak eta baxuak fH eta fL gisa adierazten dira, hurrenez hurren.

• Banda-zabalera absolutua fH − fL-k ematen du

• Maiztasun-banda baten zabalera ebaluatzeko, beharrezkoa da haren banda-zabalera zatikia edo banda-zabalera ehunekoa kalkulatzea.

Ehuneko banda-zabalera kalkulatzen da osagai edo sistema batek kudea ditzakeen maiztasun-aldaketak ulertzeko.

•fH maiztasun handiagoa adierazten du

•fL maiztasun baxuagoa adierazten du

•fc erdiko maiztasuna adierazten du

Zenbat eta handiagoa izan banda-zabalera ehunekoa, orduan eta zabalagoa izango da kanalaren banda-zabalera.

Erradiazio intentsitatea:

Erradiazio-intentsitatea angelu solido unitateko irradiatutako potentzia gisa definitzen da.

Antena batek intentsitate handiagoz erradiatzen du norabide jakin batzuetan, eta horiei dagozkie bere erradiazio-intentsitate maximoari. Erradiazioaren irismen maximo posiblea erradiazio-intentsitateak ezaugarritzen du.

Adierazpen matematikoa
Erradiazio-intentsitatea erradiazioaren potentzia-dentsitatea distantzia erradialaren karratuaz biderkatuz lortzen da: