Wat is een Antenne ? Een antenne is een apparaat dat wordt gebruikt om radiogolven verzenden en ontvangen Het is een belangrijk onderdeel van draadloze communicatiesystemen, dat in staat is om hoogfrequente elektrische stromen (die in transmissielijnen stromen) in elektromagnetische golven (die zich door de vrije ruimte voortplanten), en vice versa. Antennes worden veel gebruikt in radio-uitzendingen, televisie, mobiele communicatie, satellietcommunicatie radarsystemen , en vele andere gebieden. De functies van een antenne omvatten met name: Uitstralende elektromagnetische golven: Aan de zendzijde zet de antenne de door elektronische apparatuur gegenereerde hoogfrequente elektrische energie om in radiogolven. Deze worden vervolgens uitgestraald naar de omringende ruimte voor transmissie over grote afstanden. Elektromagnetische golven ontvangen: Aan de ontvangende kant vangt de antenne radiogolven uit de ruimte op en zet deze om in hoogfrequente elektrische stromen. Deze signalen kunnen vervolgens worden verwerkt – zoals demodulatie, versterking en decodering – om de oorspronkelijke informatie of gegevens te herstellen. Energieomzetting: De antenne fungeert als medium voor energieomzetting , waardoor energie efficiënt wordt overgedragen tussen geleide golven (in transmissielijnen) en golven in de vrije ruimte (radiogolven). Richtingsgevoeligheid en polarisatie: Veel antennes hebben specifieke richtingsgevoeligheid En polarisatie kenmerken. Richtingsgevoeligheid heeft betrekking op het vermogen van de antenne om energie in bepaalde richtingen effectiever uit te stralen of te ontvangen dan in andere richtingen. Polarisatie beschrijft de oriëntatie van het elektrische veld van de radiogolf die door de antenne wordt uitgezonden of ontvangen. Deze eigenschappen zorgen voor optimale communicatieprestaties, minder interferentie en een grotere communicatieafstand. Impedantieaanpassing: Om minimale signaalreflectie en energieverlies tijdens de transmissie te garanderen, moet de antenne impedantie-aangepast met de transmissielijn (voedingslijn). Dit betekent dat de ingangsimpedantie van de antenne moet overeenkomen met de karakteristieke impedantie van de lijn om een efficiënte vermogensoverdracht mogelijk te maken. Signaalverbetering en dekking: In sommige systemen worden antennes gebruikt om signaalsterkte verbeteren of dekking uitbreiden . Bijvoorbeeld: In mobiele basisstations , antennes met hoge versterking kunnen het signaaldekkingsgebied uitbreiden. In satellietcommunicatie Richt- en hoogversterkende antennes verbeteren de kwaliteit en betrouwbaarheid van de signaalontvangst.

Waarom impedantieaanpassing noodzakelijk is WWW.WHWIRELESS.COM Geschatte leestijd: 15 minuten Het grootste verschil tussen radiofrequentie (RF) en hardware zijn gebaseerd op impedantieaanpassing, en de reden voor impedantieaanpassing is de transmissie van elektromagnetische velden. Zoals we allemaal weten, is een elektromagnetisch veld de interactie tussen een elektrisch veld en een magnetisch veld. Het verlies in het transmissiemedium treedt op doordat het elektrische veld oscillaties veroorzaakt in zijn effect op elektronen. Hoe hoger de frequentie Hoe meer cycli van elektromagnetische golven er in een transmissielijn van dezelfde lengte voorkomen, hoe hoger de frequentie van de stroomveranderingen. Hierdoor neemt het warmteverlies door oscillaties toe, wat leidt tot grotere verliezen in de transmissielijn. Bij lage frequenties blijven de spanning en stroom op de transmissielijn in het circuit vrijwel onveranderd, omdat de golflengte veel langer is dan de transmissielijn. Hierdoor is het transmissielijnverlies zeer klein. Als er intussen reflectie optreedt tijdens de uitvoer van de golf, kan de superpositie van de gereflecteerde golf met de oorspronkelijke invoergolf leiden tot een afname van de signaalkwaliteit en ook de efficiëntie van signaaloverdracht . Of u nu aan hardware werkt of RF-systemen het doel is om betere resultaten te behalen signaaloverdracht en niemand wil dat er energie verloren gaat in het circuit. Wanneer de belastingsweerstand gelijk is aan de interne weerstand van de signaalbron, kan de belasting het maximale uitgangsvermogen behalen. Dit noemen we vaak impedantieaanpassing. Het is belangrijk om te weten dat conjugate matching bedoeld is voor maximale krachtoverbrenging. Volgens de formule voor de spanningsreflectiecoëfficiënt \( \Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \), is \( \Gamma \) op dit moment niet gelijk aan 0, wat betekent dat er sprake is van spanningsreflectie. Voor vervormingsvrije afstemming zijn de impedanties volledig gelijk, dus er is geen spanningsreflectie. Het belastingsvermogen wordt in dit geval echter niet gemaximaliseerd. Retourverlies (RL) = \( -20\log|\Gamma| \) Spanningsstaandegolfverhouding (VSWR) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \) De relatie tussen de staande golfverhouding en transmissie-efficiëntie wordt weergegeven in de onderstaande tabel: Impedantiematching vereist een nogal omslachtig rekenproces. Gelukkig hebben we de Smith Chart, een essentieel hulpmiddel voor impedantiematching. De Smith Chart is een diagram dat bestaat uit vele elkaar kruisende cirkels. Bij correct gebruik stelt het ons in staat om de impedantie van een ogenschijnlijk complex systeem te bepalen zonder enige berekeningen. Het enige wat we hoeven te doen, is de gegevens langs de cirkelvormige lijnen te lezen en te volgen. ## Smith-diagrammethode 1. Nadat een seriecondensatorcomponent is aangesloten, beweegt het impedantiepunt tegen de klok in langs de cirkel met constante weerstand waarop het zich bevindt. 2. Nada...

Wat is Antenne Winst, en is hoger altijd beter? WWW.WHWIRELESS.COM Geschatte leestijd: 10 minuten Laten we eens kijken wat antenneversterking is en of een hogere waarde altijd beter is. In werkelijkheid hangt het volledig af van de toepassing van de antenne. Neem bijvoorbeeld een zaklamp: als je de reflector verwijdert, wordt het licht uiteraard minder intens. Als je echter een omnidirectionele lichtbron nodig hebt om een kamer gelijkmatig te verlichten, is het verwijderen van de reflector om het licht gelijkmatig te verspreiden geschikter. Omgekeerd, als het doel is om een laser te creëren, is het gebruik van een lens om al het licht van de lamp te bundelen tot een smalle bundel ongetwijfeld een verbetering. Maar deze geconcentreerde bundel is niet geschikt om een hele kamer te verlichten. Dit fenomeen van het concentreren van licht in een specifieke richting wordt richtingsgevoeligheid genoemd, en de mate van concentratie wordt versterking genoemd. Op het gebied van antennes gedragen deze twee concepten zich vrijwel hetzelfde als die van een lichtbron. Stel je een antenne Energie gelijkmatig in alle richtingen uitstralen, net als een kaars; dit is een niet-directionele isotrope straler. Technisch gezien is dit gedefinieerd als 0 dBi, wat betekent dat de stralingsenergie in elke richting hetzelfde is. Als je nu een spiegel naast de kaars plaatst, verandert de spiegel de lichtverdeling en geeft de kaars richting. De spiegel maakt de helft van de kamer donkerder en de andere helft lichter, omdat het licht in één richting wordt weerkaatst en geconcentreerd. Deze aanpak van het "stelen" en omleiden van energie uit minder gunstige richtingen om deze in bepaalde richtingen te versterken, is ook van toepassing op antennes . Antennes genereren dus geen radio-energie; ze sturen, geleiden of concentreren deze slechts in een specifieke richting. Deze richtingskarakteristiek staat bekend als versterking. Een spiegel kan de helft van de energie van de kaars omleiden, waardoor deze in bepaalde richtingen twee keer zo helder lijkt – equivalent aan twee kaarsen. In dit geval zeggen we dat de spiegel een versterking van 3 dB biedt omdat hij de energie verdubbelt. Het is belangrijk om te vermelden dat de eenheid voor het meten antenne De versterking is de decibel (dB). Deze is echter meestal relatief ten opzichte van een referentieantenne. Meestal wordt de stralingsintensiteit van een omnidirectionele antenne of een halvegolfdipoolantenne met hetzelfde ingangsvermogen in een bepaalde richting als referentiewaarde gebruikt. Bij gebruik van een omnidirectionele antenne als referentie wordt dit aangeduid met dBi (i - isotroop), en bij gebruik van een halvegolfsymmetrische dipoolantenne als referentie, wordt dit aangeduid met dBd (d - dipool). Uit de definitie van antenneversterking kunnen we opmaken dat het verwijst naar de kwadratische verhouding van de elektrische veldsterktes (d.w.z. de vermogensverhouding) die wordt geproduceerd door een daadwerkelijke antenne e...

Vanuit het perspectief van energieomzetting, het ontsluiten van de evolutiecode van antennes WWW.WHWIRELESS.COM Geschatte leestijd: 15 minutenIn het enorme systeem vandraadloze communicatieAntennes spelen een sleutelrol. In wezen zijn ze een zeer speciaal type energieomzetter die energie kan omzetten tussen geleide golven en golven in de vrije ruimte. Dit omzettingsproces is van cruciaal belang in de transmissie- en ontvangstfase van communicatiesignalen.In de signaaloverdrachtstoestand wordt de hoogfrequente stroom van de zender via de transmissielijn naar de antenne gestuurd. Op dat moment gedraagt de antenne zich als een magische tovenaar die de energie in de vorm van geleide golven (hoogfrequente stroom) vakkundig omzet in vrije-ruimtegolven, die we gewoonlijk elektromagnetische golven noemen, en deze vervolgens uitstraalt naar de omringende ruimte. Bij gewone mobiele telefooncommunicatie genereren de interne circuits van de telefoon bijvoorbeeld hoogfrequente stroomsignalen, die naar de antenne van de telefoon worden verzonden.antenneVervolgens zet het deze signalen om in elektromagnetische golven en zendt deze uit. Op deze manier wordt een communicatieverbinding met het basisstation tot stand gebracht om de informatie te kunnen verzenden.In de signaalontvangstfase werkt de antenne precies andersom. Wanneer elektromagnetische golven die zich door de ruimte voortplanten de antenne bereiken, vangt deze deze elektromagnetische golven gevoelig op en zet de energie die ze bevatten om in hoogfrequente stroom. Dit is de omzetting van vrije ruimtegolven naar geleide golven. Deze hoogfrequente stroom wordt vervolgens via de transmissielijn naar de ontvanger gestuurd voor verdere signaalverwerking en informatie-extractie. Zo kan de televisieantenne in ons huis elektromagnetische golven van televisiezenders ontvangen en deze omzetten in elektrische signalen, die naar de televisie worden verzonden, zodat we diverse televisieprogramma's kunnen bekijken. Vroege verkenning: het prototype van antennes en de initiële energieomzettingIn de 19e eeuw beleefde het elektromagnetisme belangrijke theoretische doorbraken. James Clerk Maxwell stelde de beroemde Maxwell-vergelijkingen voor, die theoretisch het bestaan van elektromagnetische golven voorspelden en een solide theoretische basis legden voor de geboorte van antennes. In 1887 voerde de Duitse natuurkundige Heinrich Hertz een reeks baanbrekende experimenten uit om Maxwells voorspellingen te verifiëren. Hij ontwierp en bouwde 's werelds eerste antennesysteem, bestaande uit twee metalen staven van ongeveer 30 centimeter lang, met de uiteinden verbonden met twee metalen platen van 40 vierkante centimeter. Elektromagnetische golven werden opgewekt door vonkontladingen tussen de metalen bollen; de ontvangstantenne was een metalen vierkante ringantenne met een enkele lus, wat aangaf dat er een signaal werd ontvangen wanneer er vonken verschenen tussen de uiteinden van de ring. Hertz' experiment bevestigde niet all...