Tihedalt seotud antenn ja saatja

Antennid ja saatjad on praktiliselt kõigi moodsa telekommunikatsiooni vormide võti. Vaatame lähemalt, mis nad on ja kuidas nad töötavad!

Selliseid antenne nimetatakse mõnikord vastuvõtjateks. Saatja on teist tüüpi antenn, mis teeb vastuvõtjale vastupidist tööd: see muudab elektrisignaalid raadiolaineteks, nii et need võivad liikuda mõnikord tuhandeid kilomeetreid ümber Maa või isegi kosmosesse ja tagasi.

Kujutage ette, et sirutate oma kätt ja püüate kinni mööduvaid sõnu, pilte ja teavet. See on enam-vähem see, mida antenn (mõnikord nimetatakse antenniks): see on metallist varras või anum, mis püüab raadiolaineid ja muudab need elektrilisteks signaalideks, mis toidavad midagi sellist nagu raadio, televisioon või telefonisüsteem. 

Kunstiteos: kuidas saatja saadab raadiolaineid vastuvõtjasse. 1) Saatjaantenni voolav elekter paneb elektronid seda üles ja alla vibreerima, tekitades raadiolaineid. 2) raadiolained liiguvad õhu kaudu valguse kiirusel. 3) Kui lained saabuvad vastuvõtja antenni juurde, panevad nad elektronid selle sees vibreerima. See tekitab elektrivoolu, mis taasloob algsignaali.

Kuidas antennid töötavad?
Oletame, et olete raadiojaama boss ja soovite oma programme laiemasse maailma edastada. Kuidas teil sellega läheb? Kasutate mikrofone, et jäädvustada inimeste häälitsusi ja muuta need elektrienergiaks. Võtate selle elektri ja lõdvestatult öeldes panete selle voolama mööda pikka metallantenni (suurendades selle võimsust mitu korda, nii et see liigub maailma täpselt nii kaugele kui vaja). 

Kuna elektrivoolus elektronid (aatomite sees olevad pisikesed osakesed) tiirlevad mööda antenni edasi-tagasi, tekitavad nad raadiolainete kujul nähtamatut elektromagnetilist kiirgust. Need osaliselt elektrilised ja osaliselt magnetilised lained liiguvad valguse kiirusel välja, võttes oma raadioprogrammi endaga kaasa. Mis juhtub, kui ma mõne miili kaugusel oma kodus raadio sisse lülitan? Teie saadetud raadiolained voolavad läbi metallantenni ja põhjustavad elektronide edasi-tagasi liikumist. See genereerib elektrivoolu - signaali, et minu raadio sees olevad elektroonilised komponendid muutuvad uuesti heliks, mida ma kuulen.

Saatja ja vastuvõtja antennid on sageli väga sarnased. Näiteks kui kasutate mõnda satelliittelefoni, mis suudab kosmosesatelliite kasutades videokõnesid saata ja vastu võtta ükskõik millisesse muusse maakera kohta, siis edastavad ja saadavad signaalid kõik ühe satelliitantenni kaudu - eriline liik kausi kujuga antenni (ja tehniliselt tuntud kui paraboolse peegeldi, kuna roog kõverdub graafiku kujul, mida nimetatakse parabooliks). Sageli näevad saatjad ja vastuvõtjad siiski väga erinevad. 

Teleri- või raadioringhäälingu antennid on tohutud mastid, mis ulatuvad mõnikord sadade meetrite / jalgadeni õhku, sest nad peavad saatma võimsaid signaale pikkade vahemaade tagant. (Üks neist, mida ma regulaarselt hääletan, on Inglismaal Sutton Coldfieldis masti 270.5 meetrit või 887 jalga, mis on midagi sellist, nagu 150 kõrget inimest seisavad üksteise peal.) Kuid te ei vaja midagi nii suurt teie televiisor või raadio kodus: palju väiksem antenn teeb selle töö suurepäraselt.

Kunstiteos: kuidas laine siirdub saatjast vastuvõtjani: 1) vaatevälja järgi; 2) maapinna laine järgi; 3) Ionosfääri kaudu.

Laine ei pruugi alati saatjalt vastuvõtjale voolata. Sõltuvalt sellest, milliseid laineid (sagedusi) tahame saata, kui kaugele me tahame neid saata, ja kui me tahame seda teha, on lainetel reisi reaalselt kolm eri viisi:

1.Kui oleme juba näinud, saavad nad tulistada nn vaatevälja abil sirgjooneliselt - täpselt nagu valguskiir. Vanamoodsates pikamaa-telefonivõrkudes kasutati mikrolaineid sel viisil kõnede edastamiseks väga kõrgete kommunikatsioonitornide vahel (kiudoptilised kaablid on selle enamasti aegunud).

2.Need suudavad Maa kumeruse ümber ringi liikuda nn maalainena. AM (keskmise laine) raadio kipub seda teed sõitma lühikestest kuni mõõdukateni. See selgitab, miks võime raadiosignaale kuulda horisondi tagant (kui saatja ja vastuvõtja pole teineteise silme all).

3.Nad saavad tulistada taeva poole, põgeneda ionosfääri (Maa ülemise atmosfääri elektriliselt laetud osa) ja tulla tagasi maapinnale. See efekt töötab kõige paremini öösel, mis selgitab, miks kaugeid (välismaiseid) AM-raadiojaamu on palju lihtsam õhtuti üles võtta. Päevasel ajal neelavad ionosfääri alumised kihid taevasse laskuvaid laineid. Öösel seda ei juhtu. Selle asemel püüavad kõrgemad ionosfääri kihid raadiolaineid ja paiskavad need tagasi Maale - andes meile väga tõhusa "taevapeegli", mis aitab raadiolaineid väga pikkadel vahemaadel kanda.

Kui kaua antenn peab olema?
Lihtsaim antenn on raadiosse kinnitatud üksik metalltraadi tükk. Esimene raadio, mille ma kunagi ehitasin, kui olin 11- või 12-aastane, oli antennina töötav pika vasktraadist silmuskristallikomplekt. Ma ajasin antenni otse magamistoa lae ümber, nii et see pidi olema umbes 20–30 meetrit (60–100 jalga) pikk!

Enamus kaasaegsetel transistorraadiotel on vähemalt kaks antenni. Üks neist on pikk, läikiv teleskoopvarras, mis väljub korpusest ja pöörleb ümber FM (sagedusmodulatsiooni) signaalide hankimiseks. Teine on juhtme sees olev antenn, mis tavaliselt kinnitatakse peateplaadile ja see võtab AM (amplituudmodulatsiooni) signaale. (Kui te ei ole kindel FM ja AM erinevuse kohta, vaadake meie raadiosidet.)

Miks vajate raadios kahte antenni?

 Nendel erinevatel lainealadel esinevaid signaale kannavad erineva sageduse ja lainepikkusega raadiolained. Tüüpiliste AM-raadiosignaalide sagedus on 1000 kHz (kilohertsid), samas kui tüüpilised FM-signaalid on umbes 100 MHz (megahertsid) - nii et nad vibreerivad umbes sada korda kiiremini. 

Kuna kõik raadiolained liiguvad sama kiirusega (valguse kiirus, mis on 300,000 186,000 km / s või XNUMX XNUMX miili sekundis), on AM-signaalide lainepikkus umbes sada korda suurem kui FM-signaalidel. Teil on vaja kahte antenni, kuna üks antenn ei suuda vastu võtta nii tohutult erinevat lainepikkuste vahemikku. Kasutatava antenni suuruse ja tüübi määrab ära tuvastatavate raadiolainete lainepikkus (või kui soovite). 

Laias laastus peab lihtsa (varda tüüpi) antenni pikkus olema umbes pool nende raadiolainete lainepikkusest, mida proovite vastu võtta (samuti on võimalik teha antenne, mis moodustavad veerandi lainepikkusest, kompaktseid miniaturiseeritud antenne, mis on umbes kümnendik lainepikkusest ja membraanantennid, mis on veelgi väiksemad, kuigi me siin seda ei käsitle).

Antenni pikkus pole ainus asi, mis mõjutab lainepikkusi, mida hakkate üles võtma; kui see oleks nii, saaks kindla antenni pikkusega raadio kunagi ainult ühte jaama vastu võtta. Antenn edastab signaale raadiovastuvõtja sees olevasse häälestamisahelasse, mille eesmärk on "kinnistada" üks kindel sagedus ja ignoreerida ülejäänud osa. Kõige lihtsam vastuvõtjaahel (nagu see, mille leiate kristallraadios) pole midagi muud kui juhtmepool, diood ja kondensaator ning see edastab helisid kuularisse. 

Ahel reageerib (tehniliselt resoneerib, mis tähendab elektriliselt võnkumist) teie häälestatud sagedusel ja loobub sellest kõrgematest või madalamatest sagedustest. Kondensaatori väärtuse reguleerimisega muudate resonantssagedust - see häälestab teie raadio teise jaama. Antenni ülesanne on koguda raadiolainete läbimiseks piisavalt energiat, et ahel resonantseks õigel sagedusel.

Kui vajate fm / tv seadmeid, võtke meiega ühendust: [meiliga kaitstud]

Jäta sõnum 

Sõnumite nimekiri