Резонансна частота антени

(РЕЗОНАНСНАЯ ЧАСТОТА АНТЕННЫ – Наименьшая частота, на которой входное сопротивление антенны является чисто активным).

Англійською термін перекладається, як ‘RESONANCE FREQUENCY OF AN ANTENNA’.

Референси:

❔ Де згадується Резонансна частота антени?

❔ Чи є переклад на англійську?

❔ Яким чином зібрано цю інформацію?

Редакторський колектив сайту збирав інформацію про “Резонансна частота антени” з відкритих джерел в мережі інтернет та в нормативній літературі. На сторінці ви знайдете вказівки на джерело.

Термін Резонансна частота антени відноситься до категорії літера “Р”, згадується у документі ДСТУ 3801-98 АНТЕНИ Терміни та. На англійську мову Резонансна частота антени перекладається, як ‘RESONANCE FREQUENCY OF AN ANTENNA’.

👉Суміжні терміни

4.3: Резонансні антени

Поля, випромінювані резонансною антеною, найзручніше розраховувати, враховуючи розподіл струму на антені. Аналіз починається з розгляду короткої нитки струму, див. Малюнок 4.2.1 (а). З огляду на синусоїдальний сталий стан на радіановій частоті \(\omega\) , струм на нитці з фазою \(χ\) \(I_ <0>= |I_<0>|e^<-\jmath χ>\) є \(I(t) = |I_<0>| \cos(\omega t + χ)\) , так що є фазором струму на нитці розжарювання. Довжина нитки розжарювання є \(h\) , але інших розмірів вона не має, тобто вважається нескінченно тонкою. Резонансні антени зручно моделюються як складаються з масиву ниток струму з інтервалами та довжинами, що становлять крихітну частку довжини хвилі. Провідні антени ще простіше і можуть вважатися лінією ниток струму. Рамо, Віннері та Ван Дюзер [1] розрахували сферичні ЕМ-поля в точці \(P\) зі сферичними координатами, що \((\phi ,\theta , r)\) генеруються \(z\) -спрямованою ниткою струму, зосередженою на початку на малюнку 4.2.1. Загальні компоненти поля ЕМ у фазорній формі є \[\begin\label H_<\phi>&=\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\left(\frac<\jmath k>+\frac>\right)\sin\theta ,\quad\overline>=H_<\phi>\hat<\phi>\\ \labelE_& =\frach>e^<-\jmath kr>\left(\frac>+\frac<\jmath\omega\varepsilon_<0>r^>\right)\cos\theta ,\quad \overline=E_\hat<\mathbf> \\ \labelE_&=\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\left(\frac<\jmath\omega\mu_<0>>+\frac <\jmath\omega\varepsilon_<0>r^>+\frac>\right)\sin\theta ,\quad\overline=E_\hat\end \] де \(\eta\) – характеристичний опір вільного простору, \(\varepsilon_<0>\) – діелектрична проникність вільного простору, \(\mu_<0>\) а також проникність вільного простору. Змінна \(k\) називається wavenumber і \(k = 2π/\lambda = \omega\sqrt<\mu_<0>\varepsilon_<0>>\) . \(e^<-\jmath kr>\) Терміни описують зміну фази поля, коли поле поширюється далеко від нитки розжарювання. Рівняння \(\eqref\) – \(\eqref\) це повні поля з \(1/r^\) залежністю \(1/r^\) і, що описують ближньопольові компоненти. У далекому полі \(r ≫ \lambda\) , тобто компоненти з \(1/r^\) і \(1/r^\) залежність стають незначними, а залишені компоненти поля є компонентами поширення \(H_<\phi>\) і \(E_\) : \[\labelH_<\phi>=\frach><4\pi >e^<-\jmath kr>\left(\frac<\jmath k>\right)\sin\theta,\quad E_=0,\quad\text\quad E_=\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\left(\frac<\jmath\omega\mu_<0>>\right)\sin\theta \] Тепер розглянемо поля в площині, перпендикулярні нитці, тобто з \(θ = π/2\text< radians>\) таким чином \(\sin θ = 1\) . Поля тепер \[\labelH_<\phi>=\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\left(\frac<\jmath k>\right)\quad\text\quad E_=\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\left(\frac<\jmath\omega\mu_<0>>\right) \] і хвильовий опір \[\label\eta =\frac>=\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\frac<\jmath\omega\mu_<0>>\left(\frach><4\pi>e^<-\jmath kr>\frac<\jmath k>\right)^=\frac<\omega\mu_<0>> \] Зверніть увагу, що сила полів прямо пропорційна величині струму. Це виявляється дуже корисним для розуміння паразитного випромінювання від мікрохвильових структур. Тепер \(k=\omega\sqrt<\mu_<0>\epsilon_<0>>\) , так \[\label\eta =\frac<\omega\mu_<0>><\omega\sqrt<\mu_<0>\epsilon_<0>>>=\sqrt<\frac<\mu_<0>>>>=377\:\Omega \] як очікувалося. Таким чином, антена може розглядатися як має властиву функцію трансформатора імпедансу перетворення з нижнього характеристичного опору лінії електропередачі (часто \(50\:\Omega\) ) до \(377\:\Omega\) характеристичного імпедансу вільного простору. Подальші зауваження можна зробити з приводу поширюються полів (Equation \(\eqref\) ). Поле ЕМ поширюється в усіх напрямках, крім не безпосередньо відповідно до нитки розжарювання. Для фіксованих \(r\) амплітуда поширюється поля збільшується синусоїдально по відношенню до \(\theta\) тих пір, поки вона не буде максимальною в напрямку, нормальному до нитки. Потужність, що випромінюється, отримується за допомогою вектора Пойнтінга, який є перехресним добутком поширюється електричного та магнітного полів. З цього середньочасова щільність розповсюджуваної потужності становить (з одиницями СІ \(\text^\) ) \[\labelP_=\frac\Re (E_H^_<\phi>=\frac<\eta k^|I_<0>|^h^><32\pi^r^>\sin^\theta \] і щільність потужності пропорційна \(1/r^\) . У Рівнянні \(\eqref\) \(\Re(\cdots )\) вказується, що дійсна частина береться.

4.3.2 Дріт антени кінцевої довжини

ЕМ хвиля, запущена дротяною антеною кінцевої довжини, отримують, розглядаючи провід як складається з багатьох ниток і поле потім суперпозиція полів з кожної нитки. Як приклад розглянемо антену на малюнку 4.2.1 (b), де провід має довжину половини довжини хвилі. В якості хорошого наближення струм на дроті є стоячою хвилею, а струм на дроті знаходиться в фазі, так що фазором струму є \[\labelI(z)=I_\cos (kz) \] З Рівняння \(\eqref\) та посилаючись на рисунок 4.2.1 поля в далекому полі є \[\labelH_<\phi>=\int^<\lambda /4>_<-\lambda /4>\frac<4\pi>e^<-\jmath kr'>\left(\frac<\jmath k>\right)\sin\theta ‘dz \] \[\labelE_=\int^<\lambda /4>_<-\lambda /4>\frac<4\pi>e^<-\jmath kr'>\left(\frac<\jmath\omega\mu_>\right)\sin\theta ‘dz \] де \(θ′\) – кут від нитки розжарювання до точки \(P\) . Тепер \(k = 2π/\lambda\) і на кінцях дроту \(z = ±\lambda /4\) де \(\cos (kz) = \cos (±π/2) = 0\) . Оцінка рівнянь аналітично бере участь і тут не буде зроблено. Чистий результат полягає в тому, що поля додатково зосереджені в площині, нормальній до дроту. Загалом \(r\) , принаймні декількох довжин хвиль, віддалених від антени, лише компоненти поля \(1/r\) зменшуються як значні. В цілому \(r\) фазові відмінності внесків від ниток є значними і призводить до формування полів. Геометрія, яка буде використана при обчисленні дальнього поля, показана на малюнку \(\PageIndex\) (а). Фазовий внесок кожної нитки розжарювання, щодо цього в \(z = 0\) , є \((kz \sin θ)/\lambda\) і рівняння \(\eqref\) і \(\eqref\) стає \[\labelH_<\phi>=I_\left(\frac<\jmath j><4\pi r>\right)\sin (\theta )e^<-\jmath kr>\int^<\lambda /4>_<-\lambda /4>\frac<4\pi>\sin (z\sin (\theta ))dz \] \[\label E_=I_\left(\frac<\jmath\omega\mu_><4\pi r>\right)\sin (\theta ))e^<-\jmath kr>\int^<\lambda /4>_<-\lambda /4>\sin (kz)\sin (z\sin (\theta ))dz \] Малюнок \(\PageIndex\) (б) являє собою графік ближнього поля електричного поля в \(y-z\) площині обчислення \(E_\) і \(E_\) (нагадаємо, що \(E_ <\phi>= 0\) ) кожен \(90^\) . Далі від антени \(E_\) компонент швидко зменшується в розмірах, і \(E_\) домінує. Короткий зміст наслідків вищезазначених рівнянь полягає, по-перше, що сила випромінюваного електричного та магнітного полів пропорційна Малюнок \(\PageIndex\) : Провідна антена: (а) геометрія для розрахунку внесків з поточних ниток довжини \(dz\) з координатою \(z\) \((d = −z \sin θ)\) ; і (б) миттєве електричне поле в \(y-z\) площині за рахунок \(\lambda /2\) довгого елемента струму. Також є магнітне поле. Малюнок \(\PageIndex\) : Монопольна антена, що показує загальний струм і вперед і назад рухаються струми: (а) a \(\frac\lambda\) -довга антена; і (б) відносно довга антена. струм на дротяної антени. Таким чином, встановлення стоячої хвилі струму і, отже, збільшення струму важливо для ефективності дротяної антени. Другий результат полягає в тому, що щільність потужності вільно поширюються ЕМ-полів в далекому полі пропорційна \(1/r^\) , де \(r\) відстань від антени. Третя інтерпретація полягає в тому, що чим довше антена, тим плоский профіль випромінюваної передачі; тобто випромінювана енергія більш щільно обмежується \(x-y\) (тобто \(\Theta =0\) ) площиною. Для дротяної антени пікове випромінюване поле знаходиться в площині, нормальній до антени, і, таким чином, дротяна антена, як правило, орієнтована вертикально так, що передача знаходиться в площині землі і потужність не випромінюється надмірно в землю або в небо. Для отримання ефективної резонансної антени весь струм повинен бути спрямований в одному напрямку в певний час. Одним із способів досягнення цього є встановлення стоячої хвилі, як показано на малюнку \(\PageIndex\) (а). На розімкнутому кінці струм відбивається так, що сумарний струм на кінці дроту дорівнював нулю. Початкові і відбиті хвилі струму об’єднуються, щоб створити стоячу хвилю. За умови, що антена досить коротка, весь загальний струм – стояча хвиля – спрямована в тому ж напрямку. Оптимальна довжина – близько половини довжини хвилі. Якщо провід довший, то внески в поле від протилежно спрямованих відрізків струму скасовуються \(\PageIndex\) (див. Рис. На малюнку \(\PageIndex\) (а) коаксіальний кабель прикріплений до монопольної антени нижче площини землі, і часто послідовний конденсатор між кабелем і антеною забезпечує низький рівень зв’язку, що призводить до більшої стоячої хвилі. Конденсатор також приблизно відповідає характеристичному опору кабелю до \(Z_\) вхідного опору антени. Якщо довжина монополя зменшується до однієї чверті довжини хвилі, вона знову резонансна, і вхідний опір \(Z_\) , виявляється \(36\:\Omega\) . Тоді \(50\:\Omega\) кабель може Малюнок \(\PageIndex\) : Мобільна антена з фазировочной котушкою, що розширює ефективну довжину антени. Малюнок \(\PageIndex\) : Дипольна антена: (а) розподіл струму; (б) укладена дипольна антена; і (c) деталь з’єднання в штабельованої дипольної антени. бути безпосередньо підключений до антени, і є лише невелика невідповідність і майже вся потужність передається на антену, а потім випромінюється. Інша варіація на монополі показана на малюнку \(\PageIndex\) , де ключовим компонентом є фазуюча котушка. Фазуюча котушка (при довжині проводу \(\lambda /2\) ) обертає електричний кут фазора струму на лінії так, щоб струм на \(\lambda /4\) відрізку знаходився в тому ж напрямку, що і на \(\lambda /2\) відрізку. Результатом є те, що два прямі сегменти навантаженого монополя випромінюють більш щільно обмежене ЕМ-поле. Сама фазировочная котушка не випромінює (сильно). Іншим геніальним рішенням для отримання більш довгої ефективної дротяної антени з тим же спрямованим струмом (і, отже, більш щільно обмеженим радіочастотним променем) є укладена дипольна антена \(\PageIndex\) . Основою антени є диполь, як показано на малюнку \(\PageIndex\) (а). Кабель має два провідника, які мають рівну амплітуду струмів \(I\) , але протікають, як показано на малюнку. Секція дроту з’єднана з кабелем так, що струми на двох провідниках реалізують єдиний ефективний струм \(I_>\) на дипольній антені. Складений диполь, показаний на малюнку \(\PageIndex\) (b), приймає це геометричне розташування далі. Тепер випромінюючий елемент порожнистий, а коаксіальний кабель пропускається через антенні елементи, а секції напівхвилі подаються окремо, щоб ефективно створити дротяну антену, яка має кілька довжин хвиль з струмом, що вказує в одному напрямку. Більшість стільникових антен, що використовують дротові антени, складають дипольні антени. Малюнок \(\PageIndex\) : Антена Вівальді показує процедуру проектування: (а) антена; (б) ступінчасте наближення; і (c) наближення лінії передачі. У (а) чорна область являє собою металевий лист.

Резюме

Стоячі хвилі струму можуть бути реалізовані резонансними структурами, відмінними від проводів. Мікросмужкова патч-антена, див. Рис. 4.1.2 (b), є прикладом, але основний принцип полягає в тому, що масив ниток струму генерує EM-компоненти, які об’єднуються для створення поширюється поля. Резонансні антени за своєю суттю вузькосмугові через опору на встановлення стоячої хвилі. Відносна пропускна здатність \(5\%–10\%\) є типовою.

Як посилити сигнал антени?

Ми вирішили написати статтю, для людей, у яких немає можливості підключитися до кабельного телебачення. Таке зараз рідко зустрінеш, в основному в селищах. У таких випадках доведеться використовувати звичайну антену, за допомогою якої можна отримувати ТВ сигнали і дивитися телевізор. Можна придбати хорошу антену, щоб поліпшити якість переглядаються каналів. Ми ж розповімо, як своїми руками в домашніх умови посилити сигнал телевізійної антени, яка є у Вас вдома.

Як посилити сигнал антени телевізора?

Розглянемо чотири простих і популярних способи, як посилити сигнал телевізійної антени в домашніх умовах:

Найпростіший спосіб – використання підсилювача телевізійного сигналу. За допомогою цього пристрою, який ми підключаємо до нашої антени, можна підсилити сигнал, що приймається. Пристрій можна без проблем купити в будь-якому магазині.

Використання більше однієї антени. Беремо кілька антен і виносимо їх за межі Вашого будинку, при цьому потрібно об’єднати їх. Дві і більше антени, які об’єднані разом, будуть працювати так само, як встановлена антена на високому рівні (дах висотного будинку). Це дасть можливість зробити сигнал більш сильним. Ідеальним варіантом буде закріпити антену на даху, або в інший найвищій точці – чим вище, тим краще.

Можна розширити (збільшити) вашу антену, звичайним телевізійним проводом, що істотно поліпшить якість сигналу. Зменшуйте або збільшуйте шматок дроту (який ви приєднали, за допомогою клейкої стрічки), змініть його розташування. Після тестування декількох варіантів, Ви побачите поліпшення сигналу.

Істотно погіршують сигнал предмети, які можуть проводити електрику (металеві, залізні і т.д). Всі ці елементи дуже впливають на якість сигналу, який отримує Ваша домашня антена.