Антенаи ҳалқавӣ чист?
Антеннаи ҳалқавӣ бо роҳи ҷойгир кардани як ё якчанд унсурҳои ноқилӣ дар масири пӯшида ва интиқоли сигнали RF ба сохтор ташкил карда мешавад. Ҳалқа метавонад даврашакл, чоркунҷа, росткунҷа, секунҷа, эллипсӣ бошад ё дар шакли дигар тарҳрезӣ шуда, ба талаботи мушаххаси механикӣ ва электрикӣ ҷавобгӯ бошад.
Бар хилофи антеннаи диполии анъанавӣ, ки асосан бо унсури ҷараёни барқӣ алоқаманд аст, ҳалқаи хурди барқӣ тақрибан ба монанди диполи магнитӣ рафтор мекунад. Кори он бо ҷузъи майдони магнитии мавҷи электромагнитӣ зич алоқаманд аст, ки антеннаҳои ҳалқаро махсусан дар қабул, ёфтани самт, ҳассосияти майдони наздик, RFID ва системаҳои андозагирии электромагнитӣ муфид мегардонад.
Антеннаҳои ҳалқавӣ ба як диапазони басомад маҳдуд намешаванд. Басомади кори онҳо аз доираи ҳалқа нисбат ба дарозии мавҷ, шумораи гардишҳо, андозаи ноқилҳо, ҷузъҳои боркунӣ, сохтори ғизодиҳӣ ва муҳити атрофи насб вобаста аст. Аз ин рӯ, тарҳҳои ҳалқаҳоро аз системаҳои қабули басомади паст то барномаҳои UHF ва микроволновка пайдо кардан мумкин аст.
Сохтори асосӣ ва принсипи фаъолият
Вақте ки ҷараёни RF дар атрофи ҳалқаи ноқилӣ мегузарад, он майдони магнитиро тақрибан амудӣ ба сатҳи ҳалқа ба вуҷуд меорад. Дар амалиёти қабул, майдони магнитии тағйирёбанда, ки аз ҳалқа мегузарад, дар терминалҳои он шиддатро ба вуҷуд меорад.
Қувваи сигнали қабулшуда аз якчанд омилҳо вобаста аст:
Минтақаи ҳалқа
Шумораи гардишҳо
Басомади корӣ
Самтгирӣ нисбат ба майдони воридотӣ
Муқовимати ноқил
Танзим ва мувофиқ кардани шабака
Сипар ва сохторҳои металлии наздик
Барои ҳалқаи аз ҷиҳати барқӣ хурд, бузургии ҷараён ва фазаро метавон тақрибан дар атрофи ноқил яксон ҳисобид. Ин тақриб бо афзоиши давра камтар дақиқ мешавад. Дар ҳалқаи калони резонансӣ, тақсимоти ҷараён дар атрофи сохтор ба таври назаррас тағйир меёбад ва хусусиятҳои радиатсиониро, ки аз хусусиятҳои ҳалқаи хурди магнитӣ фарқ мекунанд, ба вуҷуд меорад.
Антеннаҳои ҳалқаи хурд
Антеннаи ҳалқавии хурд доираи хеле хурдтар аз дарозии мавҷи корӣ дорад. Тақрибан як тақриби муҳандисии маъмулан истифодашаванда ин аст:
C≤0.1λ
ки дар он C доираи ҳалқа ва λ дарозии мавҷ аст.
Аз сабаби андозаи хурди барқии худ, ҳалқаи хурд одатан муқовимати пасти радиатсия дорад. Аз ин рӯ, талафоти ноқил метавонад қисми назарраси муқовимати умумии вуруди онро ташкил диҳад ва ҳангоми истифодаи антенна барои интиқол самаранокии радиатсияро коҳиш диҳад.
Ҳалқаҳои хурд инчунин индуктивии баланд доранд ва аксар вақт конденсатори танзимкунанда ё шабакаи мувофиқкунандаро талаб мекунанд. Ҳангоми танзим ба резонанс, онҳо метавонанд ҳассосияти муфиди қабулро таъмин кунанд, аммо омили сифати баланди онҳо метавонад боиси паҳнои нисбатан танг шудани банди корӣ гардад.
Ин хусусиятҳо антеннаҳои ҳалқаҳои хурдро ба сифати пасти антеннаҳо намегузоранд. Баръакс, онҳо онҳоро махсусан барои барномаҳое мувофиқ мегардонанд, ки андозаи паймон, вокуниши майдони магнитӣ, нулҳои самтӣ ё интихобии танг аз самаранокии баланди радиатсия муҳимтар аст.
Антеннаҳои ҳалқавии калон
Ҳалқаи калон, ки баъзан ҳалқаи резонансӣ номида мешавад, дорои доираи васеъест, ки дигар аз ҷиҳати барқӣ хурд нест. Тарҳи маъмулӣ доираи васеъро ба як дарозии мавҷ наздик истифода мебарад:
C≈λ
Дар ин ҳолат, ҷараён дар атрофи ҳалқа яксон нест. Амплитуда ва фазаи он дар баробари ноқил тағйир меёбад, ки тақсимоти майдони мураккабтарро ба вуҷуд меорад.
Дар муқоиса бо ҳалқаҳои хурди барқӣ, ҳалқаҳои резонансӣ одатан муқовимати баланди радиатсия ва самаранокии беҳтари интиқолро таъмин мекунанд. Онҳоро ҳамчун антеннаҳои амалии интиқол ё қабул истифода бурдан мумкин аст, гарчанде ки импеданс, поляризатсия ва намунаи радиатсияи онҳо аз давра, шакл, мавқеи ғизо ва муҳити насб вобастагии зиёд дорад.
Ҳалқаҳои пурраи мавҷшакли даврашакл ва чоркунҷа конфигуратсияҳои маъмулӣ мебошанд. Ҳалқаи чоркунҷаро истеҳсол ва васл кардан осонтар аст, дар ҳоле ки ҳалқаи даврашакл геометрияи ҳамвор ва симметрӣ медиҳад. Вақте ки ҳарду доираи барқии якхела доранд, кори умумии онҳо метавонад қобили муқоиса бошад, гарчанде ки хусусиятҳои дақиқи импеданс ва намуна фарқ мекунанд.
Расми 1. Намунаҳои конфигуратсияҳои антеннаи ҳалқашакл ва чоркунҷа.
Намунаи радиатсионӣ
Намунаи радиатсияи ҳалқаи аз ҷиҳати электрикӣ хурд ба намунаи диполи магнитии идеалӣ монанд аст. Радиатсия дар меҳвари амудӣ ба сатҳи ҳалқа минималӣ ва дар самтҳое, ки тақрибан дар дохили сатҳи ҳалқа ҷойгиранд, пурқувваттар аст.
Дар се андоза, нақшаи идеалӣ ба торус дар атрофи меҳвари ҳалқа монанд аст. Вақте ки ҳалқаи хурд амудӣ насб карда мешавад, вокуниши ҳамвории уфуқии он одатан шакли рақами ҳаштро дорад, ки ду нули амиқ ба сатҳи ҳалқа муътадил мебошанд.
Ин нулҳо барои ёфтани самт ва пахш кардани халалҳо муфиданд. Бо гардиши антенна то расидан ба ҳадди ақали сигнал, оператор метавонад хати самтро ба самти манбаи сигнал ё дуртар муайян кунад.
Самти вокуниши максималӣ, чуқурии сифрӣ ва поляризатсия аз самти ҳалқа, тартиби ғизодиҳӣ, баландии насб, геометрияи ноқил ва сохторҳои наздик вобаста аст. Аз ин рӯ, поляризатсияро набояд танҳо мувофиқи макони нуқтаи ғизодиҳӣ тавсиф кард.
Расми 2. Нақшаҳои тасвирии радиатсияи антеннаи ҳалқавӣ дар кунҷҳои гуногуни баландӣ.
Ғизодиҳӣ, танзим ва мутобиқсозии импеданс
Импеданси вуруди антеннаи ҳалқавӣ аз андозаи барқии он вобастагии зиёд дорад.
Ҳалқаи хурд одатан дорои реаксияи индуктивӣ ва муқовимати пасти радиатсионӣ мебошад. Конденсатори тағйирёбанда ё собит метавонад барои ташкили схемаи резонансӣ дар басомади зарурӣ пайваст карда шавад. Пайвасткунии трансформатор, мувофиқати гамма, пайвасткунии иқтидор ё схемаҳои тақвияткунандаи фаъол инчунин метавонанд барои пайваст кардани антенна бо қабулкунак ё системаи RF-и 50-омӣ истифода шаванд.
Барои барномаҳои интиқол, талафоти ноқилҳо, талафоти конденсаторҳо ва қобилияти коркарди ҷараён ба баррасии бодиққат ниёз доранд. Дар ҳалқаи танзимшуда ҳатто вақте ки қувваи вурудӣ мӯътадил ба назар мерасад, ҷараёни баланди гардиш метавонад ба амал ояд.
Ҳалқаҳои калони резонансӣ муқовимати баландтари радиатсия доранд, аммо ба ҳар ҳол ҷойгиркунии мувофиқи ғизо ва табдили импедансро талаб мекунанд. Барои пешгирӣ аз табдил ёфтани сими ғизо ба қисми системаи радиатсия, ғизодиҳии мутавозин ё балун лозим шуда метавонад.
Шакли ҳалқа ва шумораи гардишҳо
Антеннаи ҳалқавӣ набояд комилан даврашакл бошад. Ҳалқаҳои даврашакл, чоркунҷа ва росткунҷа маъмултаринанд, зеро ҳисоб ва истеҳсоли онҳо нисбатан содда аст.
Илова кардани гардишҳои сершумор шиддати қабул ва индуктивияти индуксиониро зиёд мекунад. Аммо, он инчунин талафоти ноқил, иқтидори тақсимшуда ва таъсири худрезонансро зиёд мекунад. Гаришҳои бештар ба таври худкор кори беҳтари паҳнои бандро ба вуҷуд намеоранд.
Милҳои ферритӣ ё ядроҳои магнитӣ аксар вақт дар антеннаҳои қабулкунандаи фишурдаи MF ва AM истифода мешаванд. Маводи магнитӣ ҷараёни магнитиро тавассути печ ҷамъ мекунад ва ба сохтори аз ҷиҳати ҷисмонӣ хурд имкон медиҳад, ки ҳассосияти муфиди қабулро таъмин кунад.
Дар басомадҳои баландтар, ҳалқаҳои чопшуда, ҳалқаҳои микротасма ва сохторҳои ҳалқаи ҳамгирошуда метавонанд мустақиман дар тахтаҳои схемавӣ барои RFID, сенсори бесим, терминалҳои алоқа ва дастгоҳҳои андозагирии RF истеҳсол карда шаванд.
Афзалиятҳои антеннаҳои ҳалқавӣ
Антеннаҳои ҳалқавӣ якчанд бартариҳои амалиро пешниҳод мекунанд:
- Сохтори механикии компакт
- Шаклҳо ва форматҳои гуногуни насбкунӣ имконпазиранд
- Ҳассосияти муфиди майдони магнитӣ
- Нулҳои самтии амиқ дар тарҳҳои ҳалқаи хурд
- Барои ёфтани самт ва рад кардани халал мувофиқ аст
- Ҳамгироии осон бо танзим ва схемаҳои фаъол
- Барои тарҳҳои LF, HF, VHF, UHF ва микроволновка миқёспазир аст
Маҳдудиятҳои тарроҳӣ
Маҳдудиятҳои муҳим инҳоянд:
- Муқовимати пасти радиатсия дар тарҳҳои хурди барқӣ
- Паст шудани самаранокии интиқол ҳангоми талафоти назарраси ноқил
- Паҳнои банди танг дар ҳалқаҳои танзимшудаи баландсифат
- Ҳассосият ба ашёи наздики металлӣ
- Ҷараён ва шиддати эҳтимолан баланди гардиш
- Ниёз ба мувофиқати бодиққати импеданс
- Таҳрифи нақш, ки аз сабаби кабелҳои ғизодиҳӣ ва сохторҳои васлкунӣ ба вуҷуд омадааст
Барномаҳои маъмулӣ
Антеннаҳои ҳалқавӣ ба таври васеъ дар инҳо истифода мешаванд:
- Қабулкунакҳои AM, MF, HF ва кӯтоҳмавҷҳо
- Таҷҳизоти муайянкунии самти радиоӣ
- RFID ва системаҳои алоқаи наздик
- Андозагирии майдони магнитии EMI ва EMC
- Мониторинги спектр ва озмоиши қувваи майдон
- Системаҳои алоқаи индуктивӣ ва барқи бесим
- Платформаҳои қабули сайёр ва ба мошин насбшуда
- Схемаҳои чопшудаи RF ва микроволновка
- Таҳқиқ, калибрченкунӣ ва андозагирии антенна
Барои андозагирии EMI ва қувваи майдон, антеннаҳои ҳалқавии калибршуда махсусан вақте муфиданд, ки ҷузъи майдони магнитии муҳити RF бояд арзёбӣ карда шавад. Дар системаҳои алоқа ва мониторинг, нулҳои самтии онҳо метавонанд ба кам кардани халал ё муайян кардани самти сигнали номаълум мусоидат кунанд.
Аҳамияти муҳандисӣ
Антеннаҳои ҳалқавӣ нишон медиҳанд, ки чӣ гуна андозаи барқ, тақсимоти ҷараён, пайвастшавии майдони магнитӣ ва мувофиқати импеданс ба кори антенна таъсир мерасонанд.
Ҳалқаи аз ҷиҳати ҷисмонӣ монанд метавонад вобаста ба давра ва басомади кориаш ҳамчун антеннаи қабулкунандаи магнитии компакт, сенсори резонансии борикбасомад, антеннаи интиқолдиҳандаи пуррамавҷ ё унсури пайвасткунандаи майдони наздик амал кунад.
Ширкати RF MISO барои санҷиши RF, коммуникатсия, радар, андозагирии антенна ва ҳамгироии системаҳо ҳалли антенна ва ҷузъҳои печи микроволновкаро пешниҳод мекунад. Фаҳмидани сохторҳои асосӣ ба монанди антеннаи ҳалқавӣ ба муҳандисон кӯмак мекунад, ки ҳангоми интихоб ё таҳияи системаи антенна диапазони басомад, афзоиш, поляризатсия, импеданс, паҳнои банд, самаранокии радиатсия ва вокуниши самтиро арзёбӣ кунанд.
Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи антеннаҳо, лутфан ба ин ҷо муроҷиат кунед:
Вақти нашр: 31 июли соли 2026
