Anten hakkında tarihin en güçlü bilim makalesi var
Bu makale aşağıdaki izinle yeniden oluşturulmuştur: Taze sınıf Yazar: Jun hünnap
Herkese merhaba, ben Jun Xiaozao.
Bugün size tanıtmak istediğim şey anten .
Şey, bunlar şu şeyler:
Anten, hayatımızda çok yaygın bir iletişim aracıdır. Ancak, çoğu insan bunu gerçekten bilmiyor ve yalnızca sinyal gönderip almak için olduğunu biliyor olabilir.
Bu nedenle, Bay Xiaozao büyük bir hamleyi boğmak için bir hafta harcadı ve bu makaleyi kodladı
Bu makale, profesyonel ve profesyonel olmayan sıfır tabanlı okuyuculara yöneliktir, okuyabilir, kesinlikle anlaşılması kolay, kuru mallarla dolu.
Saçma sapan konuşma, konuya gel!
Başka bir deyişle, 1894'ten beri eski Maozi bilim adamı Popov Anteni başarıyla icat ettikten sonra, bu şeyin 124 yıllık bir geçmişi var (3 kez sayıldı, doğru olmalı
).
Popov ve icadı
Bu uzun geçmişte, insan toplumunun gelişmesine ve ilerlemesine olağanüstü katkılar sağlamıştır.
II.Dünya Savaşı'nda olağanüstü başarılar sağlayan İngiliz radar anteni
Günümüzde, ister sıradan insanların günlük işleri ve yaşamı olsun, ister bilim adamlarının bilimsel araştırma ve keşifleri olsun, Antenna'nın sessiz bağlılığından ayrılamaz.
Bir anten ne tür bir "tel" dir ve neden hayatlarımızı bu kadar büyük ölçüde değiştirir?
Aslında antenin harika olmasının nedeni elektromanyetik dalgaların harika olmasıdır.
Elektromanyetik dalgaların bu kadar güçlü olmasının ana nedenlerinden biri, tek Herhangi bir ortama güvenmiyor Yayılan "gizemli güç". Bir boşlukta bile, serbestçe gelip gidebilir ve anlıktır.
Elektromanyetik dalga etkisi tablosu
Elektromanyetik dalga yayılımının şematik diyagramı
Bu "gizemli güç" ten tam olarak yararlanmak için bir antene ihtiyacınız var.
Radyo ekipmanında anten kullanılır radyasyon ile teslim almak Radyo dalgası cihazı.
Antenin İngilizce adı: Anten (Aynı zamanda dokunaçlar ve sezgi anlamına gelir)
Layman'ın terimleriyle, anten bir "dönüştürücüdür" - iletim hattı üzerinde yayılan Kılavuzlu dalga , Boş alanda yayılmaya dönüştü Elektromanyetik dalga Veya tersi dönüşüm.
Antenin rolü
Ne denir Kılavuzlu dalga ?
Basitçe ifade etmek gerekirse, kılavuzlu dalga, tel üzerindeki elektromanyetik dalgadır.
Anten, yönlendirilmiş dalga ile uzay dalgası arasındaki dönüşümü nasıl gerçekleştirir?
Aşağıdaki resme bakın:
Ortaokulda fizik, iki paralel tel var, Alternatif Güncel Ne zaman oluşacak Elektromanyetik dalga radyasyonu .
İki tel çok yakın olduğunda, radyasyon çok zayıftır (tellerin mevcut yönü zıttır ve üretilen indüklenen elektromotor kuvvet neredeyse sıfırlanır).
İki tel açıldığında, radyasyon artacaktır (tel akımının yönü aynıdır ve aynı yönde üretilen indüklenen elektromotor kuvvet).
Telin uzunluğu dalga boyunun 1 / 4'üne çıkarıldığında daha fazla radyasyon etkisi oluşabilir!
Bir elektrik alan ile, bir manyetik alan vardır ve bir manyetik alan ile bir elektrik alanı vardır ve bu şekilde, bir elektromanyetik alan ve elektromanyetik dalgalar vardır. . .
Manyetizma
Başka bir animasyon alalım, bu güzel süreci hissedelim:
Tel akımının yönündeki değişiklik, değişen bir elektrik alanı oluşturur
Elektrik alanını oluşturan iki düz tele Vibratör .
Genellikle iki kol aynı uzunluktadır, bu yüzden denir Simetrik osilatör .
Uzunluk aşağıdaki gibidir Yarım dalga simetrik osilatör .
Yarım dalga simetrik osilatör
Telin iki ucunu bağlayın ve Yarım dalga simetrisi Azaltılmış vibratör .
Yarım dalga simetrik azaltılmış osilatör
Biraz duvarları boyamak için bir boya fırçası gibidir.
Simetrik osilatör, açık farkla en klasik ve en yaygın kullanılan antendir.
Teori hala biraz sıkıcı, acele edin, gerçek olanı birleştirelim.
Gerçek dünyadaki vibratör nedir?
Duang! Bu kadar--
Bu tam bir metal parçası. . . Yarım dalgalı simetrik osilatör (indirgenmemiş)
Aslında, yukarıdakiler sadece geleneksel bir vibratör şeklidir, ayrıca N çeşit değişiklik (vücut) durumuna sahiptir:
Garip şekil vibratör
Kafam karıştı, değil mi? Vibratör bir antense, anten nerede? Gerçek hayatta gördüğümüz anten bu kuş gibi değil mi?
emin olabilirsiniz! Yüzyılda bir kez kamuya açık bir vicdan açıklaması olarak, Fresh Date Class hayranlara ve babalara yalan söylemeye cesaret edemez!
Kesin olmak gerekirse, vibratör tam bir anten değildir. Vibratör, antenin temel bileşenidir ve şekli, antenin şekline göre değişir.
Ve antenin şekli de TM. . . çok fazla. . . Yukarı. . .
Sonuçta, yüzbinlerce var. . .
Antenlerin şekilleri her türlü garip olsa da, kabaca benzerliklerine göre sınıflandırılabilirler.
Dalga boyuna göre : Orta dalga anten, kısa dalga anten, ultra kısa dalga anten, mikrodalga anten ...
Performansa göre : Yüksek kazançlı anten, orta kazançlı anten ...
Nokta : Çok yönlü anten, yönlü anten, sektör anteni ...
Amaca göre : Baz istasyonu anteni, TV anteni, radar anteni, radyo anteni ...
Yapısına göre : Tel anten, yüzey anteni ...
Sistem tipine göre : Ünite anteni, anten dizisi ...
...
Takip ederseniz Görünüm Bölmek için, ortak olanlar aşağıdaki gibidir:
Çubuk anten
Parabolik anten
Yagi anteni
Not: Yagi antenleri sekiz parça tahta değil, matematikte iyi olmasam da sekiz parça sayabilirim. Yagi olarak adlandırılmasının nedeni 1920'lerde Japon Yagi Hideji ve Uda Taito tarafından icat edilmiş olmasıdır. "Yagi Uda Anteni" veya kısaca "Yagi Anteni" (zayıf Uda) olarak adlandırılır.
Elbette en çok önemsediğimiz şey - İletişim baz istasyonu anteni !
Baz istasyonu anteni, baz istasyonu anten besleme sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır ve mobil iletişim sisteminin önemli bir parçasıdır.
Baz istasyonu antenleri genel olarak ikiye ayrılır: Kapalı anten ile Dış anten .
İç mekan antenleri genellikle şunları içerir: Çok yönlü tavan anteni ile Yönlü duvar anteni Bekle.
Dış mekanlara odaklanalım.
Dış mekan baz istasyonu antenleri de ikiye ayrılır Çok yönlü Toplam Ayarlamak -e nın-nin. Yönlü anten Alt bölümlere ayrılmış Yönlü tek polarizasyon anteni ile Yönlü çift polarizasyon anteni .
Polarizasyon nedir? Merak etmeyin, bunun hakkında daha sonra konuşacağız. Hadi hakkında konuşalım Çok yönlü ile Oryantasyon .
Aslında, adından da anlaşılacağı gibi, çok yönlü bir anten çevreye sinyalleri iletir ve alırken, yönlü bir anten belirli bir yöne yönlendirilir.
Dış mekan çok yönlü anten şu şekildedir:
Bu sadece bir çubuk, kalın ve ince.
İçindeki vibratör şuna benziyor:
Gerçek işte ve hayatta çok yönlü antenlerle karşılaştırıldığında, Yönlü antenler en yaygın kullanılanlardır .
Çoğu zaman bir tahtaya benzediği için adı Plaka anten .
Plaka anten esas olarak aşağıdaki kısımlardan oluşur:
-
Radyasyon ünitesi (vibratör)
-
Reflektör (alt plaka)
-
Güç dağıtım ağı (besleyici ağ)
-
Paket koruması (anten kaportası)
Daha önce, aslında baz istasyonu antenlerinin vibratörleri olan garip şekilli vibratörleri görmüştük.
Bu vibratörlerin açılarının belirli kuralları olduğunu fark ettiniz mi: "+" veya "×".
Bu daha önce bahsettiğimiz şey "kutuplaşma ".
Radyo dalgaları uzayda yayıldığında elektrik alanın yönü belirli bir kurala göre değişir.Bu fenomene radyo dalgası denir. polarizasyon .
Elektrik dalgasının elektrik alan yönü yere dikse buna dikey polarize dalga diyoruz. Benzer şekilde, yere paralel yatay olarak polarize bir dalgadır. Ek olarak, ± 45 ° 'lik bir polarizasyon vardır.
Sadece bu değil, eliptik polarize dalga olarak adlandırılan elektrik alanın yönü de spiral olarak döndürülebilir.
Çift polarizasyon, iki anten elemanının bir ünitede iki bağımsız dalga oluşturduğu anlamına gelir.
Çift kutuplu antenlerin kullanımı, hücre kapsamı sırasında anten sayısını azaltabilir, anten kurulum koşulları için gereksinimleri azaltabilir, böylece yatırımı azaltabilir ve kapsama etkilerini sağlayabilir. Kısacası pek çok faydası var.
Yoğun fobi yeniden işlendi. . .
Önceki çok yönlü ve yönlü antenler konusuna devam ediyoruz.
Yönlü bir anten neden sinyal yayılımının yönünü kontrol edebilir?
Önce bir resme bakalım:
Bu tür bir resme Anten düzeni .
Uzay üç boyutlu olduğu için bu Baştan aşağı Aşağı bak ve Önden arkaya Dik bakarsanız, anten radyasyon yoğunluğunun dağılımını daha net ve sezgisel olarak gözlemleyebilirsiniz.
Yukarıdaki şekil aynı zamanda bir çift yarım dalgalı simetrik osilatör tarafından üretilen anten modelidir, bu biraz patlak bir lastiğe benzer.
Yani antenin birçok özelliği arasında çok önemli bir yetenek radyasyon mesafesidir.
Bu antenin radyasyon mesafesini nasıl uzatabiliriz?
Cevap--
Vur onu. . .
Snap!
Şimdi radyasyon mesafesi çok uzakta. . .
Sorun şu ki, radyasyon göremediğiniz ve kavrayamadığınız bir şey. Eğer ateş etmek istiyorsanız, onu da vuramazsınız.
Anten teorisinde, bu tokat atmak istiyorsanız, doğru yol şudur: artırmak Vibratör .
Ne kadar fazla vibratör olursa lastik o kadar düz olur. . .
Bu bakış biraz onun gibi. . . Ha ha
Tamam, lastiğin fotoğrafı bir pastaya çekildi, sinyal mesafesi uzak ve etrafında 360 ° ıraksayan bir çok yönlü anten. Bu tür bir anten, vahşi doğaya yerleştirildiğinde mükemmeldir. Ancak şehirlerde bu tür bir anteni çevirmek zordur.
Şehirlerde kalabalık yoğun ve çok sayıda bina var.Yönlü antenler genellikle belirlenen alanı kapatmak için kullanılır.
Kentsel alanlar temelde yönlü antenlerdir
O zamandan beri, çok yönlü anteni "yeniden biçimlendirmemiz" gerekiyor.
Öncelikle, bir tarafı "sıkıştırmanın" bir yolunu bulmalıyız:
Nasıl sıkılır? Ekleriz Yansıtıcı plaka , Bir tarafta engellendi. Ardından, birden fazla vibratörü "odaklanmak" için koordine edin.
Son olarak, aldığımız radyasyon şekli şudur:
Şekilde, en yüksek radyasyon yoğunluğuna sahip lob denir Ana lob Kalan yapraklara Yan lob , Popo üzerinde küçük bir kuyruk olacak denilen Arka flep .
Bu bakış biraz benzer. . . patlıcan?
Bu "patlıcan" için bunu düşünebilirsiniz, sinyal kapsama alanı için kullanımını nasıl en üst düzeye çıkarabiliriz?
Yolda tutmak kesinlikle iyi değil, çok fazla engel var.
Dik dur, uzaklara bak, yükseğe çıkmalıyız.
Yüksek bir yere vardığımda nasıl fotoğraf çekebilirim? Benim kadar zeki olan sizler de düşünmüş olmalısınız, bu çok basit Anten gövdesi aşağıya eğilse sorun olmaz mı?
Evet, kurarken anteni doğrudan eğmek bir yoldur, biz buna " Mekanik aşağı doğru eğim ".
Günümüz antenleri kurulduklarında bu kabiliyetle donatılmıştır.Bunu robotik bir kol yapabilir.
Bununla birlikte, mekanik aşağı doğru eğimde de bir sorun vardır
Mekanik aşağı eğme kullanılırken, dikey bileşenin genliği ve antenin yatay bileşeni sabittir, bu nedenle anten modeli ciddi şekilde deforme olur.
Bu kesinlikle iyi değildir ve sinyal kapsamını etkiler. Bu yüzden başka bir yöntemi benimsedik. ESC aşağı eğim , Başvuruldu Elektrik gerileme .
Kısacası elektriksel aşağı eğim, anten gövdesinin fiziksel açısını değişmeden tutmak ve antenin osilatörünün fazını ayarlayarak alan gücünü değiştirmektir.
Animasyonlu bir resme gelin ve anlayacaksınız:
Mekanik aşağı eğim ile karşılaştırıldığında, elektriksel aşağı eğimin anten modelinde çok az değişiklik vardır, aşağı eğim derecesi daha büyüktür ve ön ve arka lobların her ikisi de aşağı doğrudur.
Tabii ki, gerçek kullanımda sıklıkla Mekanik aşağı doğru eğim ve ESC aşağı eğim kullanımı .
Eğildikten sonra, şöyle oldu
Bu durumda, antenin ana radyasyon aralığı tam olarak kullanılmıştır.
Ancak yine de sorunlar var:
1 Ana lob ile alt yan lob arasında bir Alt sıfır derinlik , Bu konuma neden olur Sinyal ölü bölge . Genellikle biz buna " Lambanın altında siyah ".
2 Üst yan lobun açısı daha yüksektir, etki mesafesi daha uzundur ve neden olması kolaydır. Bölgeler arası girişim Başka bir deyişle, sinyal diğer hücreleri etkileyecektir.
Bu yüzden çok çalışmalıyız "Alt sıfır derinlik" boşluğunu doldurun , "Üst yan lobun" gücünü bastırın .
Spesifik yöntem, ışın şekillendirme ve diğer araçları kullanarak yan lobların seviyesini ayarlamaktır, içerideki teknik detaylar biraz karmaşıktır. İlgileniyorsanız, ilgili bilgileri arayabilirsiniz.
Bu konudaki bilgi gerçekten derin, bu nedenle sayısız anten uzmanı bu konuyu araştırıyor, sürekli geliştiriyor ve test ediyor.
Yukarıdaki resim anten test odasını göstermektedir
Mükemmel bir anten, iyi işçilikten, güvenilir malzemelerden ve sürekli testten ayrılamaz.
Peki, makale burada, bitirme zamanı! Burayı görebilenler kesinlikle gerçek aşk!
Aslında antenler hakkında bu makalede anlatılandan çok daha fazla bilgi var. Alan sınırlamaları nedeniyle bugün burada duralım.
Kısacası, anten aslında herkesin hayal ettiğinden çok daha karmaşık olan derin bir bilgidir. Dahası, şu anda hızlı bir gelişme aşamasındadır ve hala yararlanılması için büyük bir potansiyel vardır.
Özellikle yaklaşmakta olan 5G için anten teknolojisi yeniliği en önemli önceliktir ve büyük ekipman üreticileri kesinlikle 5G antenleri tercih edecekler.
O zaman ne tür bir siyah anten teknolojisi ortaya çıkacak? Bekleyelim ve görelim!
5G anten (büyük ölçekli anten dizisi)
