En antenne er en antenne eller metallisk struktur som konverterer elektrisk strøm til EM (elektromagnetiske) bølger. Disse brukes hovedsakelig til å sende og motta ikke-ioniserende elektromagnetiske felt, som omfatter mikrobølger, radiobølger, IR-stråling og synlig lys. Antenner er tilgjengelige i forskjellige typer, størrelser og former. Små antenner brukes på taket av hjemmet ditt for å se på TV, mens store antenner brukes til å fange opp signaler fra satellitter . Tilsvarende er en sløyfeantenne i radiokommunikasjon en veldig populær svinger på grunn av dens unike egenskaper så vel som dens allsidige applikasjoner. Ved å kjenne til denne antennens grunnleggende konsepter og også fordeler, kan vi kjenne deres betydning innenfor moderne kommunikasjonssystemer. Så denne artikkelen gir kort informasjon om sløyfeantenne , deres typer, arbeid og deres applikasjoner.
Hva er en sløyfeantenne?
En sløyfeantennedefinisjon er; en type radioantenne som er formet med en spole av ledning eller sløyfe ved å bøye seg til en sløyfeform. Sløyfen til denne antennen bærer en radiofrekvensstrøm. Antennens løkke kan variere i form, størrelse og orientering, noe som påvirker antennens ytelse. De sløyfeantennesymbol er vist nedenfor.
Slyngeantenneeffektiviteten bestemmes hovedsakelig av dimensjonene og operasjonsfrekvensen. Mindre typer er følsomme, spesielt for det elektromagnetiske feltets magnetiske komponent, så disse antennene er kjent som magnetsløyfeantenner. Denne antennens karakteristikk vil gjøre dem mindre sårbare for interferens og elektrisk støy, så den er veldig gunstig for applikasjoner som amatørradiokommunikasjon og kortbølgeradiomottak.
Sløyfeantennedesign og bruk
Denne antennen er designet med en spole som fører en radiofrekvensstrøm. Denne løkken kan være i hvilken som helst form ved å bøye ledningen til forskjellige former, så løkkeantenneformer er; rektangulær, sirkulær, kvadratisk, sekskantet eller trekantet basert på designerens bekvemmelighet. Strømmen gjennom denne antennen vil være innenfor fase og magnetfeltet er vinkelrett på hele sløyfen som fører strømmen.
Disse antennene fungerer normalt basert på elektromagnetisk induksjon prinsipp som betyr at når RF-energi er tilstede, genererer den et vekslende magnetfelt, som igjen induserer en strøm i sløyfen, og dermed muliggjør overføring (eller) mottak av signaler. Strømmen i sløyfen vil skape et elektrisk felt som sender ut energi som en elektromagnetisk bølge ved å tillate radiokommunikasjon. De sløyfeantennes frekvens varierer fra 300MHz – 3GHz. Denne antennens ytelse kan forbedres gjennom en rekke tiltak som forbedringer innenfor antennens form og konstruksjonsmateriale til løkken.
Sløyfeantennes egenskaper er de samme som monopoler og dipoler ved at de er rimelige og veldig enkle å konstruere. Disse antennene er tilgjengelige i forskjellige former, selv om de grunnleggende egenskapene til strålingsmønsteret hovedsakelig er uavhengige av formen på en sløyfe. I likhet med monopoler og dipoler påvirker elektrisk lengde antennens effektivitet, sløyfens elektriske størrelse vil bestemme antennens effektivitet.
Typer sløyfeantenner
Det finnes forskjellige typer sløyfeantenner basert på forskjellige faktorer som; størrelsen på løkken, konfigurasjon og orientering som diskuteres nedenfor.
Små sløyfeantenner
Små eller magnetiske typer
har en mindre omkrets som er < 1/10 av driftsfrekvensens bølgelengde. Disse typer antenner er svært kompakte, så brukes i bærbare applikasjoner og installasjoner med begrenset plass. Disse antennene kan gi god ytelse til tross for deres lille størrelse; forsterkning og strålingseffektivitet og spesielt når den er innstilt gjennom en kondensator.
Disse brukes hovedsakelig som mottaksantenner, selv om disse noen ganger brukes til overføring sjelden til tross for deres reduserte effektivitet og mindre omkretsløkker. Det beste eksemplet på en mindre sløyfeantenne er en ferrittantenne eller sløyfestangantenne som nesten brukes i AM-kringkastingsradioer. Strålingsmønsteret til disse antennene er høyest i retninger i sløyfeplanet, og er derfor vinkelrett på maksimum av store sløyfer.
Store sløyfeantenner
Disse antennene er også kjent som fullbølgesløyfer eller selvresonanssløyfeantenner der disse antennene har >1/10 omkrets av driftsfrekvensens bølgelengde . Disse antennene er veldig effektive sammenlignet med andre typer antenner når det gjelder både overføring og mottak. Disse antennene har en høyere forsterkning sammenlignet med små sløyfeantenner.
Så disse kan brukes i ulike applikasjoner som; radioretningsfinning, radioastronomi og langdistansekommunikasjon. Strålingsmønsteret til denne antennen er et to-lobe-strålingsmønster ved åpningen, som topper i begge retninger og fullbølgeresonanser er vinkelrett på sløyfens plan.
Multi-sving sløyfeantenner
Disse antennene har forskjellige vindinger av ledning (eller) annet ledende materiale som øker det effektive området av sløyfen. Disse antennene har forbedret forsterkning og høyere strålingsmotstand sammenlignet med enkeltsvingbaserte sløyfer. Disse antennene brukes i forskjellige applikasjoner som; finne radioretning, lavfrekvent kommunikasjon og sensing av magnetfelt.
Horisontale sløyfeantenner
Sløyfeantennen som er orientert horisontalt er kjent som en horisontal sløyfeantenne. Disse typene antenner kalles også skywave-antenner som ofte brukes til langdistansekommunikasjon på grunn av deres evne til å fange opp signaler som reflekteres fra ionosfæren.
Vertikale sløyfeantenner
Slyngeantennen som er orientert vertikalt er kjent som en vertikal sløyfeantenne. Disse antennene er svært effektive mens de fanger opp bakkebølgesignaler. Disse antennetypene brukes ofte for retningsfinning og kortdistansekommunikasjon.
Strålingsmønster
De strålingsmønsteret til sløyfeantennen er vist nedenfor. Denne antennens strålingsmønster ligner på en kort horisontal dipol antenne . I den følgende figuren er strålingsmønstre for ulike sløyfevinkler veldig tydelig vist. Tangentlinjene ved null grader viser vertikal polarisering mens linjen ved 90° viser horisontal polarisering.
De polarisering av sløyfeantennen er horisontalt eller vertikalt polarisert basert på posisjonen til fôret. Den horisontale polarisasjonen er spesifisert på midten av den horisontale siden, mens den vertikale polarisasjonen er spesifisert på midten av den vertikale siden basert på antennens form. Vanligvis er en liten sløyfeantenne en lineært polarisert en, så hver gang denne antennen er plassert på toppen av en bevegelig mottaker hvor o/p på mottakeren er koblet direkte til en måler, blir den en stor retningssøker.
Fordeler og ulemper
De fordelene med sløyfeantenner Inkluder følgende.
- Sløyfeantennes størrelse er kompakt og enkel å designe, noe som gir fleksibilitet og portabilitet ved plassering.
- Disse er rimelige og ikke bare avstemt med håndbevegelser.
- Disse er i stand til å operere i nærheten av andre typer antenner uten forstyrrelser.
- Disse antennene er lette.
- Det er egnet for bærbare applikasjoner som retningssøk, etc.
- Disse antennene er tilgjengelige i forskjellige varianter som; Adcock-antenne, kløverbladantenne, Alford-sløyfe, Bellini-Tosi-antenne og mange flere.
- Disse antennene har spesielt små sløyfer som gir en rekke viktige fordeler i radiokommunikasjon ettersom de viser lav elektrisk feltstøy og gjør dem enestående å bruke på steder med høy interferens.
- Disse antennene viser retningsbestemte strålingsmønstre og er svært nyttige i visse situasjoner.
- En liten sløyfe av denne antennen brukes normalt som en magnetisk dipol.
- Denne antennen har retningsegenskaper.
- I denne antennen må den induserte EMF rundt antennens sløyfe kun være ekvivalent med variasjonen mellom de to vertikale flatene.
- Strålingsmønsteret til denne antennen avhenger ikke av sløyfens form.
- Strømmene er i lignende faser og størrelser i hele antennens sløyfe.
De ulemper med sløyfeantenne Inkluder følgende.
- Overføringseffektiviteten til antennesløyfen er ekstremt dårlig.
- Denne antennen er ikke egnet for høye frekvenser.
- Mønsterets to nullpunkter på denne antennen kan resultere i 180 graders tvetydighet.
- Disse antennene har dårlig forsterkning, vanskelig å stille inn og er ekstremt smalbånd.
- De har redusert portabilitet.
- Sløyfeantenner som retningsmålere er ikke i stand til å skille mellom et fjernt senderlager og dets gjensidige peiling
- Effektiviteten til antenner med små sløyfer er dårlig, så disse brukes ved lavere frekvenser som mottaksantenner.
- Antenner med små sløyfer har ekstremt lave strålingsmotstandsverdier, og det er derfor et effekttap i form av varme på grunn av det høye strømnivået.
Applikasjoner/bruk
Brukene eller anvendelsene av sløyfeantenner inkluderer følgende.
- Disse antennene brukes i trådløst kommunikasjonssystemer som trådløse sensornettverk (WSN-er), trådløs kraftoverføring (WPT) systemer og RFID systemer.
- Disse antennene brukes i et bredt spekter av applikasjoner.
- Disse brukes i kringkastingsmottakersystemer og for AM-radio fungerer de som innebygde antenner.
- Store sløyfeantenner brukes i retningssøkende utstyr i flymottakere og lavfrekvente RFID-systemer.
- Disse brukes i HF-, MF- og kortbølgemottakere.
- Disse antennene brukes i UHF-sendere.
- Disse antennene brukes til å motta høyfrekvente bølger i radiomottakere.
- Disse brukes for mottak av kringkastingssignaler innenfor langbølge- og mellombølgebåndene.
- Disse antennene er veldig populære i amatørradiofellesskapet for høyfrekvensbåndbruk.
- Disse antennene brukes i trådløse enheter med kort rekkevidde og RFID-systemer med økningen av trådløs kommunikasjon og Internett av ting (IoT).
Dermed er dette en oversikt over sløyfeantennen , arbeid, typer, fordeler, ulemper og dens applikasjoner. Disse antennene er fleksible radiokommunikasjonsenheter som er kjent for sine retningsegenskaper, allsidighet, motstand mot elektrisk interferens og kompakte størrelse. Disse antennene fungerer basert på elektromagnetisk induksjon og brukes i moderne kommunikasjonssystemer, radiokommunikasjon, radiodeteksjonsfunn, kortbølgeradiomottak osv. Her er et spørsmål til deg, hva er en dipolantenne?