Co je to Anténa ? An anténa je zařízení používané k vysílat a přijímat rádiové vlny Je klíčovou součástí bezdrátových komunikačních systémů, schopnou převádět vysokofrekvenční elektrické proudy (které proudí v přenosových vedeních) do elektromagnetické vlny (které se šíří volným prostorem) a naopak. Antény se široce používají v rozhlasové vysílání, televize, mobilní komunikace, satelitní komunikace , radarové systémy , a mnoho dalších oborů. Konkrétně funkce antény zahrnují: Vyzařující elektromagnetické vlny: Na vysílací straně anténa přeměňuje vysokofrekvenční elektrickou energii generovanou elektronickými zařízeními na rádiové vlny a vyzařuje je do okolního prostoru pro přenos na velké vzdálenosti. Příjem elektromagnetických vln: Na přijímací straně anténa zachycuje rádiové vlny z vesmíru a převádí je na vysokofrekvenční elektrické proudy. Tyto signály lze poté zpracovat – například demodulací, zesílením a dekódováním – za účelem obnovení původní informace nebo dat. Přeměna energie: Anténa slouží jako médium pro přeměna energie , efektivně přenášející energii mezi vedenými vlnami (v přenosových vedeních) a vlnami ve volném prostoru (rádiové vlny). Směrovost a polarizace: Mnoho antén má specifické směrovost a polarizace charakteristiky. Směrovost označuje schopnost antény vyzařovat nebo přijímat energii efektivněji v určitých směrech než v jiných. Polarizace popisuje orientaci elektrického pole rádiové vlny vysílané nebo přijímané anténou. Tyto vlastnosti pomáhají optimalizovat komunikační výkon, snižovat rušení a prodlužovat komunikační vzdálenost. Přizpůsobení impedance: Aby se zajistily minimální odrazy signálu a ztráty energie během přenosu, musí být anténa impedančně přizpůsobené s přenosovým vedením (napájecím vedením). To znamená, že vstupní impedance antény by měla odpovídat charakteristické impedanci vedení, aby byl umožněn efektivní přenos výkonu. Zesílení signálu a pokrytí: V některých systémech se antény používají k zesílení signálu nebo rozšířit pokrytí Například: V mobilní základnové stanice , antény s vysokým ziskem mohou rozšířit oblasti pokrytí signálem. V satelitní komunikace Směrové antény s vysokým ziskem zlepšují kvalitu a spolehlivost příjmu signálu.

Proč je nutné impedanční přizpůsobení WWW.WHWIRELESS.COM Odhadovaná doba čtení: 15 minut Největší rozdíl mezi rádiová frekvence (RF) a hardware spočívá v impedančním přizpůsobení a důvodem impedančního přizpůsobení je přenos elektromagnetických polí. Jak všichni víme, elektromagnetické pole je interakce mezi elektrickým a magnetickým polem. Ztráta v přenosovém médiu nastává, protože elektrické pole způsobuje oscilace ve svém účinku na elektrony. Čím vyšší je frekvence , čím více cyklů elektromagnetických vln je v přenosovém vedení stejné délky a tím vyšší je frekvence změn proudu. V důsledku toho se zvyšují tepelné ztráty generované oscilacemi, což vede k větším ztrátám v přenosovém vedení. Při nízkých frekvencích, protože vlnová délka je mnohem delší než přenosové vedení, zůstávají napětí a proud na přenosovém vedení v obvodu téměř nezměněny, takže ztráty v přenosovém vedení jsou velmi malé. Pokud dojde během výstupu vlny k odrazu, superpozice odražené vlny s původní vstupní vlnou může vést ke snížení kvality signálu a také ke snížení účinnosti... přenos signálu . Ať už pracujete na hardwaru nebo VF systémy , cílem je dosáhnout lepších výsledků přenos signálu a nikdo nechce, aby se v obvodu ztrácela energie. Když je odpor zátěže roven vnitřnímu odporu zdroje signálu, zátěž může dosáhnout maximálního výstupního výkonu. Tomu se často říká impedanční přizpůsobení. Je důležité si uvědomit, že konjugované přizpůsobení slouží k maximálnímu přenosu výkonu. Podle vzorce pro koeficient odrazu napětí ( \Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \) se \Gamma v tomto okamžiku nerovná 0, což znamená, že dochází k odrazu napětí. Pro bezzkreslené přizpůsobení jsou impedance zcela stejné, takže nedochází k odrazu napětí. V tomto případě však není výkon zátěže maximalizován. Ztráta odrazu (RL) = \( -20\log|\Gamma| \) Poměr stojatých vln napětí (VSWR) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \) Vztah mezi poměrem stojatých vln a účinnost přenosu je uvedeno v tabulce níže: Impedanční přizpůsobení zahrnuje poměrně zdlouhavý proces výpočtu. Naštěstí máme Smithův diagram, základní nástroj pro impedanční přizpůsobení. Smithův diagram je diagram složený z mnoha protínajících se kružnic. Při správném použití nám umožňuje získat impedanci přizpůsobení zdánlivě složitého systému bez jakýchkoli výpočtů. Jediné, co musíme udělat, je číst a sledovat data podél kruhových čar. ## Metoda Smithova grafu 1. Po zapojení sériové kondenzátorové součástky se bod impedance pohybuje proti směru hodinových ručiček podél kružnice s konstantním odporem, na které se nachází. 2. Po připojení součástky s paralelním kondenzátorem se bod impedance pohybuje ve směru hodinových ručiček podél kružnice s konstantní vodivostí, na které se nachází. 3. Po zapojení sériové cívky se bod impedance pohybuje ve směru hodinových ručiček podél kružnice s konstantním odporem, na které se nachází. 4. Po připojení lateralizované indukční součástky se bod impedance pohybuje proti směru hodinových ručiček podél kružnice...

Co je Anténa Zisk, a je vyšší vždy lepší? WWW.WHWIRELESS.COM Odhadovaná doba čtení je 10 minut Pojďme si probrat, co je zisk antény a zda je vždy vhodnější vyšší hodnota. Ve skutečnosti to zcela závisí na použití antény. Vezměte si jako příklad baterku: pokud odstraníte reflektor, světlo se samozřejmě stane méně intenzivním. Pokud však potřebujete všesměrový zdroj světla pro rovnoměrné osvětlení místnosti, je vhodnější odstranit reflektor, aby se světlo mohlo rovnoměrně rozptýlit. Naopak, pokud je cílem vytvořit laser, je použití čočky k zaostření veškerého světla z žárovky do úzkého paprsku nepochybně zlepšením. Tento koncentrovaný paprsek je však nevhodný pro osvětlení celé místnosti. Tento jev koncentrace světla v určitém směru se nazývá směrovost a stupeň koncentrace se označuje jako zisk. V oblasti antén se tyto dva pojmy chovají velmi podobně jako pojmy světelného zdroje. Představte si anténa vyzařuje energii rovnoměrně všemi směry jako svíčka; jedná se o nesměrový izotropní zářič. Technicky je to definováno jako 0 dBi, což znamená, že energie záření je stejná ve všech směrech. Pokud nyní umístíte zrcadlo vedle svíčky, zrcadlo změní rozložení světelné energie a dodá svíčce směrovost. Zrcadlo polovinu místnosti ztmaví a druhou zesvětlí, protože světlo se odráží a koncentruje v jednom směru. Tento přístup „krádeže“ a přesměrování energie z méně příznivých směrů k jejímu zesílení v určitých směrech platí i pro antény . Antény proto negenerují rádiovou energii; pouze ji přenášejí, vedou nebo koncentrují určitým směrem. Tato směrová charakteristika se nazývá zisk. Zrcadlo dokáže přesměrovat polovinu energie svíčky, takže se v určitých směrech jeví dvakrát jasnější – což odpovídá dvěma svíčkám. V tomto případě říkáme, že zrcadlo poskytuje zisk 3 dB, protože zdvojnásobuje energii. Je důležité zmínit, že jednotka pro měření anténa Zisk je v decibelech (dB). Obvykle se však udává vzhledem k referenční anténě. Jako referenční hodnota se obvykle používá intenzita vyzařování všesměrové antény nebo půlvlnné dipólové antény se stejným vstupním výkonem v určitém směru. Při použití všesměrové antény jako reference se označuje jako dBi (i - izotropní) a při použití půlvlnné symetrické dipólové antény jako reference se označuje jako dBd (d - dipól). Z definice zisku antény vyplývá, že se jedná o čtvercový poměr intenzit elektrického pole (tj. poměru výkonů) produkovaných skutečnou anténou a ideálním vyzařovacím prvkem ve stejném bodě prostoru za podmínky stejného vstupního výkonu. Kvantitativně popisuje míru, do jaké anténa koncentruje a vyzařuje vstupní výkon. Ziskový výkon anténa v různých směrech je reprezentován ziskovým diagramem antény (nebo vyzařovacím diagramem). Čím užší je hlavní lalok a čím menší jsou postranní laloky diagramu, tím vyšší je zisk. Všechny antény vykazují určitý stupeň směrovosti a rozdíly v zisku v různých směrech tuto směrovost odrážejí. Dokonce i všesměrové antény mají ve svých vyzařovacích diagramech „slepá místa“ nebo „nuly“. P...

Z pohledu přeměny energie odemykání evolučního kódu antén WWW.WHWIRELESS.COM Odhadovaný čas 15 minut na dokončení čteníV rozsáhlém systémubezdrátové komunikace, antény hrají klíčovou roli. V podstatě se jedná o velmi speciální typ měniče energie, který může dosáhnout přeměny energie mezi řízenými vlnami a vlnami volného prostoru. Tento proces konverze má prvořadý význam ve fázích vysílání a příjmu komunikačních signálů.Ve stavu přenosu signálu je vysokofrekvenční proud z vysílače přenášen po přenosovém vedení do antény. Anténa se v tuto chvíli chová jako kouzelný čaroděj, energii ve formě řízených vln (vysokofrekvenční proud) umně převádí na vlnění volného prostoru, které běžně označujeme jako elektromagnetické vlny, a následně je vyzařuje do okolního prostoru. Například při běžné komunikaci mobilního telefonu generují vnitřní obvody telefonu vysokofrekvenční proudové signály, které jsou přenášeny do antény telefonu. Theanténapoté tyto signály převádí na elektromagnetické vlny a vysílá je, čímž naváže komunikační spojení se základnovou stanicí pro dosažení přenosu informací.Ve fázi příjmu signálu je práce antény obrácená k výše uvedenému procesu. Když elektromagnetické vlny šířící se prostorem dosáhnou antény, citlivě tyto elektromagnetické vlny zachytí a energii, kterou obsahují, přemění na vysokofrekvenční proud, což je přeměna z vlnění volného prostoru na vlny řízené. Tento vysokofrekvenční proud je pak přenášen přenosovou linkou do přijímače pro následné zpracování signálu a extrakci informací. Například televizní anténa v naší domácnosti dokáže přijímat elektromagnetické vlny vysílané televizními stanicemi a převádět je na elektrické signály, které jsou přenášeny do televize, což nám umožňuje sledovat různé televizní programy. Raný průzkum: Prototyp antén a počáteční přeměna energieV 19. století došlo v oblasti elektromagnetismu k významným teoretickým průlomům. James Clerk Maxwell navrhl slavné Maxwellovy rovnice, teoreticky předpovídaly existenci elektromagnetických vln a položily pevný teoretický základ pro zrod antén. V roce 1887 provedl německý fyzik Heinrich Hertz sérii průkopnických experimentů, aby ověřil Maxwellovy předpovědi. Navrhl a vyrobil první anténní systém na světě, sestávající ze dvou kovových tyčí dlouhých asi 30 centimetrů, s konci spojenými se dvěma kovovými deskami o ploše 40 centimetrů čtverečních. Elektromagnetické vlny byly vybuzeny jiskrovými výboji mezi kovovými kuličkami; přijímací anténa byla jednosmyčková kovová čtvercová prstencová anténa, která indikovala, že byl přijat signál, když se mezi koncovými body prstence objevily jiskry. Hertzův experiment nejen úspěšně potvrdil existenci elektromagnetických vln, ale také znamenal oficiální zrod antén a otevřel novou éru pro lidský průzkum bezdrátové komunikace. Přestože Hertzova anténní struktura byla velmi jednoduchá a účinnost přeměny energie byla relativně nízká, dosáhla počáteční přeměny energie z řízených vln na vlny volného prostoru, což lidem umožnilo poprvé ...