Une antenne est un dispositif métallique, utilisé pour transmettre et recevoir des signaux électromagnétiques radio, où ces signaux représentent des informations. Les radios sont principalement conçues pour la communication sans fil afin de diffuser à la fois des signaux micro-ondes et radio. Généralement, les antennes sont disponibles en différentes tailles et formes. Il existe de nombreuses raisons d'utiliser des antennes, mais la raison principale est de fournir un moyen simple de transmettre des signaux ou des données. Ils sont différents types d'antennes disponible comme Yagi-Uda , ouverture, réflecteur, antenne filaire et bien d'autres. Cet article traite de l'un des types d'antenne comme antenne filaire – travailler avec des applications.
Définition de l'antenne filaire
Une antenne filaire est un type d'antenne radio qui comprend un long fil suspendu au-dessus du sol. Le fil de l'antenne capte les signaux et les diffuse plus loin. Dans cette antenne, la longueur de l'antenne filaire n'a aucun rapport avec sa longueur d'onde. Le fil est simplement connecté à l'émetteur ou au récepteur via le tuner d'une antenne pour émettre ou recevoir les signaux. Ces antennes sont bien connues en raison de leur facilité d'installation et de leur portabilité. Le schéma de l'antenne filaire est illustré ci-dessous.
Conception d'antenne filaire
La construction d'antennes à longs fils est simple car la longueur de cette antenne filaire est multiple de λ/2. Généralement, les antennes qui ont une longueur λ/2 ou λ/4 sont appelées antenne dipôle demi-onde . Mais une antenne qui a une longueur supérieure à λ/2 est connue sous le nom de antenne à long fil . Ainsi, la longueur d'une antenne avec un long fil est considérée comme un multiple d'une demi-longueur d'onde. Ainsi, la longueur de l'antenne avec un long fil est donnée par (L = n λ/2).
Ces fils sont disposés verticalement ou horizontalement, mais la direction est parfois bâclée par rapport au sol. L'excitation extérieure de cette antenne est fournie tout au long des lignes d'alimentation où la ligne d'alimentation est simplement fournie à l'extrémité, au centre ou n'importe où au milieu de la longueur du fil.
Ici, la polarisation de l'antenne filaire est indiquée par la direction de l'antenne par rapport au sol. La position du point d'alimentation représente la direction du lobe. Dans cette construction d'antenne filaire simple, un simple fil conducteur est connecté bout à bout entre les stations d'émission et de réception. Ainsi, la connexion directe à long fil entre les deux extrémités permettra au signal de la station émettrice et rayonnera le signal afin qu'il puisse être obtenu à l'extrémité restante.
Comment fonctionne l'antenne filaire ?
L'antenne à long fil est une combinaison de plusieurs dipôles demi-onde; ainsi, son principe de fonctionnement est le même que celui de l'antenne dipôle demi-onde. Ainsi, la longueur de ces antennes est supérieure à la demi-longueur d'onde. Ainsi, lorsqu'un long fil conducteur est simplement excité par la tension d'entrée, les porteurs de charge dérivent ensuite en fonction de la moitié du signal appliqué. Si la première moitié du signal est appliquée, les porteurs de charge subiront une force d'attraction, tandis que si un demi-cycle négatif est utilisé, les porteurs de charge subiront une répulsion. Ainsi, l'action cumulative de ce porteur de charge dans le conducteur produit un champ électrique instable. Par conséquent, le signal est rayonné de cette manière à l'autre extrémité à travers l'antenne filaire longue.
L'antenne avec un long fil est plus longue que la moitié de la longueur d'onde. Lorsque la longueur de l'antenne à long fil est augmentée, la directivité s'améliore également. Il est notable dans le cas d'une antenne avec un fil long qui est ; pour la fréquence de fonctionnement la plus basse, généralement, la longueur est considérée comme une demi-longueur d'onde et l'alimentation extérieure est fournie à la fin.
Types d'antenne filaire
Ces antennes sont classées en différents types et chaque type est décrit ci-dessous.
Antenne dipôle courte
La forme simple d'une antenne filaire est une antenne dipôle courte. Il s'agit d'un circuit ouvert où le signal ou les données sont alimentés au centre. Dans cette antenne, le terme 'court' ne fait pas référence à la taille de l'antenne mais fondamentalement, c'est la longueur d'onde relative. Cette antenne a deux extrémités où une extrémité est en circuit ouvert et l'autre extrémité est alimentée par une source CA. La gamme de fréquences de cette antenne s'étend de 3KHz à 30MHz, elle est donc principalement utilisée dans les récepteurs basse fréquence.
Antenne dipôle
L'antenne dipôle est l'une des formes les plus importantes d'antenne RF qui comprend un fil électriquement conducteur autrement tige la moitié de la longueur de la longueur d'onde préférée maximale. Le fil ou la tige est divisé au centre par un isolateur où chaque extrémité au centre est simplement connectée à la ligne d'alimentation via un balun normalement à un câble coaxial.
Ces antennes sont largement utilisées dans différentes communications radio. Cette antenne est très simple à concevoir et fonctionne sur les sections haute fréquence, très haute fréquence et ultra haute fréquence du spectre RF. Veuillez vous référer à ce lien pour en savoir plus sur Antenne dipôle .
Antenne en boucle
Une antenne cadre est un type d'antenne filaire qui reçoit les signaux radio plus efficacement que les autres antennes. Celles-ci sont considérées comme des antennes plus efficaces que les autres antennes car elles consomment moins d'électricité et fonctionnent avec une large gamme de fréquences (300 MHZ à 3 GHz). Les performances de cette antenne dépendent principalement de différents facteurs tels que la conception, le placement, etc.
Dans les antennes en boucle, la courbure des fils peut former différentes formes comme circulaire, triangulaire, rectangulaire et elliptique. Ces antennes sont très simples, polyvalentes et peu coûteuses, donc utilisées dans une large gamme d'applications utilisées dans les dispositifs RFID pour détecter la position de l'émetteur, utilisées comme émetteurs UHF, utilisées pour recevoir les ondes HF dans les récepteurs radio, etc.
Antenne dipôle demi-onde
Un type d'antenne dipôle où la longueur du dipôle est la moitié de sa longueur d'onde à la fréquence de fonctionnement est appelé antenne dipôle demi-onde. Il s'agit d'une antenne dipôle très connue, également connue sous le nom d'antenne Hertz.
Cette antenne a une structure de résonance simple pour les applications d'émission et de réception. Ce sont des éléments de base dans toutes les formes d'antennes car ces antennes aident à concevoir différentes antennes complexes. La gamme de fréquences de fonctionnement de cette antenne est comprise entre 3 kHz et 300 GHz.
Les antennes dipôles demi-onde sont principalement utilisées dans les récepteurs radio et TV. Lorsque ces antennes sont utilisées avec un autre type d'antenne, cela montre une performance exceptionnelle.
Antenne dipôle pliée
Une antenne dipôle repliée est un type d'antenne qui comprend deux conducteurs. Ces conducteurs sont simplement connectés sur deux côtés et pliés pour former une forme fermée cylindrique. La longueur du dipôle est la moitié de la longueur d'onde. ainsi, elle est connue sous le nom d'antenne dipôle repliée en demi-onde. La gamme de fréquences de cette antenne dipôle repliée s'étend de 3 KHz à 300 GHz et c'est la plus fréquemment utilisée par les récepteurs de télévision.
Antenne monopôle
Une antenne monopôle est une antenne de transmission radio qui comprend un seul conducteur qui est normalement alimenté à la base d'une antenne par une source de tension. Cette antenne est une antenne très simple et monofilaire qui est normalement montée verticalement et utilisée normalement pour la transmission et la réception de signaux. Ceux-ci sont donc utilisés à des fins de diffusion ou de communication. Les antennes monopolaires fonctionnent sur les bandes RFID inférieures (2,2 à 2,6 GHz), les bandes RFID moyennes (5,3 à 6,8 GHz) et les bandes RFID supérieures (8,7 à 9,5 GHz).
Antenne hélicoïdale
Une antenne hélicoïdale est un type d'antenne filaire qui est également connue sous le nom d'antenne hélicoïdale car la forme de cette antenne est une hélice. La gamme de fréquences de cette antenne est d'environ 30 MHz à 3 GHz. Donc, cette antenne hélicoïdale fonctionne dans la gamme VHF et UHF.
Une antenne hélicoïdale est utilisée pour transmettre et recevoir des signaux VHF, utilisée pour les communications par satellite et sonde spatiale, et pour la radioastronomie, elle établit des communications entre la lune et la Terre. Veuillez vous référer à ce lien pour en savoir plus sur Antenne hélicoïdale .
Dipôles large bande
L'antenne dipôle large bande est un type d'antenne filaire qui offre simplement des performances exceptionnelles pour les circuits principalement de courte à moyenne portée. Pour les circuits basés sur la communication à courte portée à des fréquences plus basses, le diagramme de rayonnement de cette antenne a un angle de décollage élevé. De même, pour les circuits basés sur la communication à moyenne portée à des fréquences plus élevées, le diagramme de rayonnement de cette antenne a des angles de décollage plus faibles.
Antenne Trèfle
Une antenne en trèfle est un type d'antenne filaire polarisée circulairement et le diagramme de rayonnement de cette antenne est le même que celui d'une antenne dipôle. Cette antenne comprend principalement un minimum de 3 ou 4 cadres qui sont connectés en parallèle et également torsadés d'une manière particulière pour obtenir une polarisation circulaire.
Gain de l'antenne filaire
La Gain de l'antenne est la capacité de l'antenne à émettre plus ou moins dans n'importe quelle direction par rapport à une antenne théorique. Ce gain indique simplement la force avec laquelle une antenne peut transmettre ou recevoir un signal dans une direction particulière. Le gain de l'antenne filaire est ;
Pour le dipôle court c'est 1.5 (1.76 dBi) & pour
Le dipôle demi-onde, lui, monte à 1,64 (2,15 dBi). Cliquez ici pour en savoir plus sur Gain de l'antenne.
Avantages et inconvénients
La avantages des antennes filaires inclure les éléments suivants.
- La construction de cette antenne est simple
- Ces antennes offrent un gain et une directivité satisfaisants.
- Ces antennes ont des diagrammes directionnels nets.
- Ce ne sont pas chers.
- À de faibles angles verticaux, il se concentre simplement sur le rayonnement
- Ils rayonnent sur toute gamme de fréquence pour laquelle leur longueur totale n'est pas inférieure à λ/2.
La inconvénients des antennes filaires inclure les éléments suivants.
- Aux basses fréquences, l'antenne dipôle présente une grande taille.
- Les antennes en boucle ont un faible gain, elles sont difficiles à régler et sont à bande extrêmement étroite.
- La taille des antennes hélicoïdales est volumineuse et elles sont très facilement désaccordées par des objets proches.
- Les antennes filaires ont besoin d'un système d'adaptation approprié pour obtenir de meilleurs résultats.
- Ces antennes ont besoin d'un système d'adaptation ou d'un tuner.
Applications
La applications des antennes filaires inclure les éléments suivants.
- Les antennes filaires sont largement utilisées comme antennes de réception sur les bandes d'ondes courtes, d'ondes moyennes et d'ondes longues.
- Ces antennes sont utilisées dans les communications longue distance point à point en raison de leur structure simple.
- Ces antennes sont utilisées dans les navires, les engins spatiaux, les bâtiments, les automobiles, les satellites, les missiles, les communications par micro-ondes et les applications à très haut gain.
Ainsi, ceci est un aperçu du fil antennes - travail avec des candidatures. Les exemples d'antennes filaires sont ; antenne dipôle, antenne hélicoïdale, antenne monopôle et antenne boucle. Voici une question pour vous, quelle est la fonction d'une antenne ?
