Các tham số cơ bản của anten

Các tham số cơ bản của anten : được thảo luận trong phần này để chúng ta có kiến thức tốt hơn về thông tin vô tuyến sử dụng ăng-ten. Thông tn vô tuyến được thực hiện dưới dạng sóng. Do đó, chúng ta cần xem xét các đặc tính của sóng trong truyền thông.

Tham khảo phần trước  :  Anten là gì ?

Các tham số cơ bản của anten được thể hiện như sau:

• Tần số
• Chiều dài bước sóng
• Thích ứng trở kháng
• VSWR & công suất phản xạ
• Bandwidth (Dải tần)
• Phần trăm bandwidth
• Cường độ bức xạ

Bây giờ, chúng ta hãy tìm hiểu chúng một cách chi tiết.

Tần số – Các tham số cơ bản của anten

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Tốc độ lặp lại của một sóng trong một khoảng thời gian cụ thể, được gọi là tần số .”

Đơn giản, tần suất đề cập đến quá trình tần suất một sự kiện xảy ra. Một sóng tuần hoàn lặp lại chính nó sau mỗi ‘T’ giây (khoảng thời gian). Tần số của sóng tuần hoàn không là gì khác ngoài biến thiên của khoảng thời gian (T).

Biểu thức toán học

Về mặt toán học, nó được viết như hình dưới đây.

Ở đây

Các đơn vị

Đơn vị của tần số là Hertz , viết tắt là Hz .

Hình trên đại diện cho một dạng sóng hình sin, ở đây Điện áp tính bằng milivolt so với thời gian tính bằng mili giây. Sóng này lặp lại sau mỗi 2t mili giây. Vì vậy, khoảng thời gian, T = 2t mili giây và tần số :

Bước sóng – Các tham số cơ bản của anten

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Khoảng cách giữa hai điểm cực đại liên tiếp (đỉnh) hoặc giữa hai điểm cực tiểu liên tiếp (đáy) được gọi là bước sóng .”

Đơn giản, khoảng cách giữa hai đỉnh dương tức thời hoặc hai đỉnh âm tức thời không là gì khác ngoài độ dài của sóng đó. Nó có thể được gọi là Bước sóng .

Hình dưới đây cho thấy một dạng sóng tuần hoàn. Bước sóng (λ) và biên độ được ký hiệu trong hình. Tần số càng cao thì bước sóng càng nhỏ và ngược lại.

Biểu thức toán học

Công thức cho bước sóng là,

Ở đây

Các đơn vị

Bước sóng λ có các đơn vị đo chiều dài như mét, feet hoặc inch. Đơn vị thường được sử dụng là mét .

Thích ứng trở kháng

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Giá trị gần đúng của trở kháng của bộ phát, khi bằng giá trị gần đúng của trở kháng của bộ thu hoặc ngược lại, nó được gọi là thích ứng trở kháng .”

Sự phù hợp trở kháng là cần thiết giữa ăng ten và mạch. Trở kháng của ăng-ten, đường truyền và mạch điện phải phù hợp để truyền công suất cực đại giữa ăng-ten và máy thu hoặc máy phát.

Sự cần thiết của thích ứng

Thiết bị cộng hưởng là một thiết bị cho đầu ra tốt hơn ở dải tần số hẹp nhất định. Ăng-ten là những thiết bị cộng hưởng có trở kháng nếu phù hợp sẽ mang lại đầu ra tốt hơn.

• Công suất do ăng ten bức xạ sẽ được bức xạ hiệu quả, nếu trở kháng của ăng ten phù hợp với trở kháng chân không.

• Đối với anten thu , trở kháng đầu ra của anten phải phù hợp với trở kháng đầu vào của mạch khuếch đại thu.

• Đối với anten phát , trở kháng đầu vào của anten phải phù hợp với trở kháng đầu ra của mạch khuếch đại phát, cùng với trở kháng đường truyền.

Các đơn vị

Đơn vị của trở kháng (Z) là Ohms .

VSWR & Công suất phản xạ – Các tham số cơ bản của anten

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Tỷ số giữa điện áp tối đa và điện áp tối thiểu trong sóng dừng được gọi là Tỷ lệ sóng dừng điện áp ”.

Nếu trở kháng của anten, đường truyền và mạch điện không khớp với nhau thì công suất sẽ không được bức xạ hiệu quả. Thay vào đó, một số công suất được phản xạ trở lại.

Các tính năng chính là :

• Thuật ngữ chỉ ra sự không thích ứng trở kháng là VSWR .

• VSWR là viết tắt của Voltage Standing Wave Ratio. Nó còn được gọi là SWR .

• Sự không thích ứnng trở kháng càng cao thì giá trị của VSWR càng cao .

• Giá trị lý tưởng của VSWR phải là 1: 1 đối với bức xạ hiệu quả.

• Công suất phản xạ là công suất hao phí ra khỏi công suất trực tiếp. Cả công suất phản xạ và VSWR đều chỉ ra điều tương tự.

Bandwidth (Dải tần)

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Một dải tần trong một bước sóng, được chỉ định cho giao tiếp cụ thể, được gọi là Bandwidth (Dải tần) .”

Tín hiệu khi truyền hoặc nhận được thực hiện trên một dải tần số. Dải tần số cụ thể này được phân bổ cho một tín hiệu cụ thể, do đó các tín hiệu khác có thể không can thiệp vào quá trình truyền của nó.

• Bandwidth (Dải tần) là dải tần giữa tần số cao hơn và tần số thấp hơn mà tín hiệu được truyền qua đó.

• Bandwidth (Dải tần) sau khi được định phần, Nó sẽ không thể được sử dụng bởi những tín hiệu khác nằm ngoài dải tần này.

• Toàn bộ phổ được chia thành các Bandwidth để phân bổ cho các máy phát khác nhau.

Bandwidth mà chúng ta vừa thảo luận cũng có thể được gọi là Bandwidth tuyệt đối .

Phần trăm Bandwidth – Các tham số cơ bản của anten

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Tỷ lệ của Bandwidth tuyệt đối với tần số trung tâm của Bandwidth đó có thể được gọi là Phần trăm Bandwidth .”

Tần số cụ thể trong một dải tần, tại đó cường độ tín hiệu là cực đại, được gọi là tần số cộng hưởng . Nó còn được gọi là tần số trung tâm (fC) của dải.

• Tần số cao hơn và tần số thấp hơn được ký hiệu lần lượt là f _H và f _L.

• Bandwidth tuyệt đối được đưa ra bở  f _H – f _L .

• Để biết Bandwidth rộng hơn như thế nào, phải tính phần trăm Bandwidth

Biểu thức toán học

Tỷ lệ bandwidth được tính toán để biết bao nhiêu sự thay đổi tần số hoặc một thành phần hoặc một hệ thống có thể xử lý.

Ở đây

• fH là tần số cao hơn

• fL là tần số thấp hơn

• fc là tần số trung tâm

Phần trăm bandwidth  càng cao thì bandwidth của kênh càng rộng.

Cường độ bức xạ – Các tham số cơ bản của anten

” Cường độ bức xạ được định nghĩa là công suất trên một đơn vị góc khối”

Bức xạ phát ra từ một ăng-ten có cường độ cao hơn theo một hướng cụ thể, cho biết cường độ tối đa của ăng-ten đó. Việc phát ra bức xạ ở mức tối đa là cường độ bức xạ.

Biểu thức toán học

Cường độ bức xạ thu được bằng cách nhân công suất bức xạ với bình phương khoảng cách xuyên tâm.

Ở đây

• U là cường độ bức xạ

• r là khoảng cách xuyên tâm

• W _rad là công suất tỏa ra.

Phương trình trên biểu thị cường độ bức xạ của một anten. Hàm của khoảng cách xuyên tâm cũng được biểu thị là Φ .

Các đơn vị

Đơn vị của cường độ bức xạ là Watts / steradian hoặc Watts / radian ²