Albisteak - Ohiko antena batzuen aurkezpena eta sailkapena

1. Antenen sarrera
Antena espazio librearen eta transmisio-lerro baten arteko trantsizio-egitura bat da, 1. irudian erakusten den moduan. Transmisio-lerroa lerro ardazkide edo hodi huts baten (uhin-gida) forma izan daiteke, iturri batetik energia elektromagnetikoa transmititzeko erabiltzen dena. antena batera, edo antena batetik hargailu batera. Lehenengoa antena igorlea da, eta bigarrena antena hartzailea.

1. irudia Energia elektromagnetikoa transmititzeko bidea (iturria-transmisio-linea-antenarik gabeko espazioa)

1. irudiko transmisio-moduko antena-sistemaren transmisioa Thevenin-en baliokidearen bidez adierazten da 2. irudian erakusten den moduan, non iturria seinale-sorgailu ideal batek irudikatzen duen, transmisio-lerroa Zc inpedantzia bereizgarria duen lerro batekin irudikatzen da, eta antena ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] baten bidez irudikatzen da. Karga-erresistentzia RL antenaren egiturari lotutako eroankortasuna eta galera dielektrikoak adierazten ditu, Rr, berriz, antenaren erradiazio-erresistentzia, eta XA erreaktantzia erabiltzen da antenaren erradiazioarekin lotutako inpedantziaren zati imaginarioa irudikatzeko. Baldintza idealetan, seinale-iturburuak sortzen duen energia guztia Rr erradiazio-erresistentziara transferitu behar da, zeina antenen erradiazio-gaitasuna irudikatzeko erabiltzen dena. Hala ere, aplikazio praktikoetan, galera eroale-dielektrikoak daude transmisio-lerroaren eta antena-ren ezaugarriengatik, baita transmisio-lerroaren eta antenaren arteko islak (desegokitzea) eragindako galerak ere. Iturriaren barne-inpedantzia kontuan hartuta eta transmisio-lerroari eta islapen-galerei (desegokitzea) alde batera utzita, potentzia maximoa antenari ematen zaio parekatze konjugatupean.

2. irudia

Transmisio-lerroaren eta antenaren arteko desadostasuna dela eta, interfazearen islatutako uhina iturburutik antenarainoko uhin intzidentearekin gainjartzen da, uhin geldikor bat eratzeko, energia-kontzentrazioa eta biltegiratzea adierazten duena eta erresonantzia-gailu tipikoa dena. Uhin geldikorreko eredu tipiko bat 2. irudiko puntu-lerroak erakusten du. Antena-sistema behar bezala diseinatu ez bada, transmisio-lerroak energia biltegiratzeko elementu gisa jardun dezake neurri handi batean, uhin-gida eta energia transmititzeko gailu gisa baino.
Transmisio linea, antena eta uhin geldikorrak eragindako galerak ez dira desiragarriak. Linearen galerak galera baxuko transmisio-lineak hautatuz minimiza daitezke, eta antenaren galerak, berriz, 2. irudian RLk adierazten duen galera-erresistentzia murriztuz. linearen inpedantzia bereizgarria duen antena (karga).
Haririk gabeko sistemetan, energia jasotzeaz edo igortzeaz gain, antenak behar dira normalean norabide jakin batzuetan irradiatutako energia hobetzeko eta beste norabide batzuetan irradiatutako energia kentzeko. Hori dela eta, detekzio-gailuez gain, antenak norabide-gailu gisa ere erabili behar dira. Antenak hainbat forma izan daitezke behar zehatzak asetzeko. Hari bat, irekidura, adabaki bat, elementu-multzo bat (matrizea), islatzailea, lente bat, etab izan daiteke.

Haririk gabeko komunikazio sistemetan, antenak osagai kritikoenetako bat dira. Antenen diseinu onak sistemaren eskakizunak murrizten ditu eta sistemaren errendimendu orokorra hobetu dezake. Adibide klasiko bat telebista da, non emisio-harrera hobetu daitekeen errendimendu handiko antenak erabiliz. Antenak komunikazio sistemetarako dira begiak gizakientzat.

2. Antenen Sailkapena
1. Hari-antena
Harizko antenak antena mota ohikoenetakoak dira, ia nonahi aurkitzen direlako: kotxeak, eraikinak, itsasontziak, hegazkinak, espazio-ontziak, etab. Harizko antenen forma desberdinak daude, hala nola, lerro zuzena (dipoloa), begizta, espirala, etab. 3. irudian ikusten den bezala. Logi-antenen ez dute zirkularra bakarrik izan behar. Laukizuzenak, karratuak, obalatuak edo beste edozein forma izan daitezke. Antena zirkularra ohikoena da bere egitura sinpleagatik.

3. irudia

2. Apertura Antenak
Apertura-antenen protagonismo handiagoa jokatzen ari dira antena konplexuagoen eskaera gero eta handiagoa delako eta maiztasun handiagoak erabiltzeagatik. Irekidura-antena mota batzuk (antena piramidalak, konikoak eta angeluzuzenak) 4. Irudian ageri dira. Antena mota hau oso erabilgarria da hegazkinen eta espazio-ontzien aplikazioetarako, hegazkinaren edo espazio-ontziaren kanpoko oskolean oso eroso munta daitezkeelako. Horrez gain, material dielektrikoko geruza batez estali daitezke ingurune gogorretatik babesteko.

4. irudia

3. Microstrip antena
Microstrip antenak 1970eko hamarkadan oso ezagunak bihurtu ziren, batez ere sateliteen aplikazioetarako. Antena substratu dielektriko batez eta metalezko adabakiz osatuta dago. Metalezko adabakiak hainbat forma izan ditzake, eta 5. irudian ageri den adabaki angeluzuzena da ohikoena. Microstrip antenen profil baxua dute, gainazal planar eta ez lauetarako egokiak dira, fabrikatzeko sinpleak eta merkeak dira, sendotasun handia dute gainazal zurrunetan muntatzen direnean eta MMIC diseinuekin bateragarriak dira. Hegazkinen, espazio-ontzien, sateliteen, misilen, autoen eta baita gailu mugikorren gainazalean munta daitezke eta era konformatuan diseinatu daitezke.

5. irudia

4. Array Antena
Baliteke aplikazio askok eskatzen dituzten erradiazio-ezaugarriak antena-elementu bakar batek ez izatea. Antena-matrizeek sintetizatutako elementuen erradiazioa egin dezakete norabide zehatz batean edo gehiagotan erradiazio maximoa ekoizteko, 6. Irudian adibide tipiko bat erakusten da.

6. irudia

5. Antena islatzailea
Espazioaren esplorazioaren arrakastak ere antenen teoriaren garapen azkarra ekarri du. Distantzia ultra-luzeko komunikazioaren beharra dela eta, irabazi izugarri handiko antenak erabili behar dira seinaleak transmititzeko eta jasotzeko milioika kilometrotara. Aplikazio honetan, antena forma arrunta 7. irudian ageri den antena parabolikoa da. Antena mota honek 305 metro edo gehiagoko diametroa du, eta tamaina handia behar da milioika seinaleak transmititzeko edo jasotzeko behar den irabazi handia lortzeko. kilometrotara. Beste islatzaile modu bat izkinako islatzailea da, 7 (c) irudian ikusten den bezala.

7. irudia

6. Lenteen Antenak
Lenteak, batez ere, sakabanatutako energia intzidentea kolimatzeko erabiltzen dira, nahi ez diren erradiazio-norabideetan heda ez dadin. Lentearen geometria behar bezala aldatuz eta material egokia aukeratuz, hainbat energia dibergente forma uhin plano bihur ditzakete. Erreflektore parabolikoen antena bezalako aplikazio gehienetan erabil daitezke, batez ere maiztasun altuagoetan, eta haien tamaina eta pisua oso handitzen dira maiztasun baxuagoetan. Lenteen antenen eraikuntza materialen edo forma geometrikoen arabera sailkatzen dira, eta horietako batzuk 8. Irudian ageri dira.