آنتن

آنتن یک تلویزیون که تنها قادر به دریافت موج‌های الکترومغناطیسی می‌باشد
آنتن یک افزاره مخابراتی است که کار آن تبدیل نشانک‌های الکتریکی به موج‌های الکترومغناطیسی در حالت فرستندگی و تبدیل موج‌های الکترومغناطیسی به نشانک‌های الکتریکی در حالت گیرندگی است. آنتن‌ها ساختارهای متنوعی دارند که با توجه به کاربردهایی که دارند، این ساختار تعیین می‌شود.
یکی از ساده‌ترین ساختارهای ممکن برای یک آنتن، آنتن‌های سیمی می‌باشند.
معمولا در گیرنده‌ها هر آنتن به ازای یک بسامد مشخصی، به تشدید درمی‌آید و به ازای آن بسامد، ولتاژ بیشینه مشخصی را تولید می‌کند.
هرگاه طول آنتن متناسب با طول‌موج دریافتی باشد، موج کاملا در آنتن قرار می‌گیرد و به اصطلاح می‌گویند: «آنتن تشدید شده‌است.» یا «آنتن به تشدید درآمده است.» یعنی آنتن، با موج رسیده هماهنگ شده‌است و در این حالت ولتاژی که به آنتن رسیده، بیشینه می‌باشد.
البته نیازی نیست که طول آنتن حتما با طول‌موج رسیده کاملا برابر باشد؛ زیرا برای رفع این مشکل، القاگری را همراه یک یا دو خازن متغیر به آنتن می‌افزایند تا حالت تشدید را در آنتن پدیدآورند.
جنس آنتن
معمولا آنتن‌ها را از یک فلز رسانا و سبک مانند آلومینیوم درست می‌کنند.
برای اینکه یک آنتن بتواند بتابد، باید جریان الکتریکی روی یک رسانا بصورت متغیر با زمان ایجاد شود. هرچه رسانندگی رسانای مذکور بیشتر باشد، اتلاف‌های اهمی ناشی از جریان روی آنتن کمتر می‌شوند؛ به همین دلیل، سعی بر آنست که ضریب رسانندگی رسانای سازنده آنتن بیشتر باشد.
طول آنتن
با آزمایش‌های تجربی، نتیجه می‌شود که کوتاه‌ترین آنتن، باید طولش برابر با نصف طول‌موج فرستنده باشد.
انواع آنتن
یک آنتن تلویزیون ایرانی
آنتن تک‌قطبی
آنتن نیم‌موج (هرتز)
آنتن مارکنی
آنتن شاخه‌ای
آنتن شییپوری
آنتن بشقابی
آنتن تلسکوپی
آنتن میکرواستریپ
نمونه‌هایی از کاربردهای آنتن
ارتباط‌های بی‌سیم
سامانه ارتباط‌های شخصی (PCS)
ماهواره موقعیت‌یاب جهانی (GPS)
شبکه‌های ناحیه محلی بی‌سیم (WLAN)
تلویزیون ماهواره‌ای پخش مستقیم (DBS)
ارتباط‌های سیار
تلفن ریزموج یا ارتباط‌های ماهواره‌ای
پخش رادیو و تلویزیون و …
سنجش از راه دور
رادار سنجش از راه دور فعال-تابش و دریافت
کاربردهای نظامی (جستجو و ردیابی هدف)
رادار هواشناسی و واپایش جریان هوا
تشخیص سرعت خودرو
واپایش شدآمد (مغناطیس‌سنج)
رادار نافذ به زمین (GPR)
کاربردهای کشاورزی
پرتوسنجی سنجش از راه دور منفعل-دریافت تابش
کاربردهای نظامی (اجتناب از تهدید، رهگیری نشانک)
پراسنجه‌های عملکرد آنتن
الگوی تابش :طرح زاویه تابش.
الگوی چندوجهی- تابش یکنواخت در صفحه
الگوهای دستورالعمل-پرتوهای باریک تابش از بالا
جهت : ضریبی از تراکم توان آنتن در یک نقطه دور نسبت به یک تابشگر ایزوتروپیک .
بهره : جهت کاهش اتلاف‌ها.
قطبش : اثری از تابش بردار میدان الکتریکی (خطی، دایروی، بیضوی).
پاگیرایی : پاگیرایی ورودی آنتن در پایانه‌ها.
پهنای باند : بیناب گسترده‌ای از بسامدها که کارایی قابل قبول دارند (آنتن‌های تشدید، آنتن‌های پهن‌باند).
بررسی اشعه : حرکت در راستای تابش بیشینه با افزاره‌های الکتریکی یا مکانیکی.
دیگرمحدودیت‌های سامانه : اندازه، وزن، هزینه، واپایش توان، مقطع راداری و ….
آنتن‌های شاخه‌ای
یکی از انواع آنتن‌هایی که اهمیت عملی خاصی دارند، آنتن شاخه‌ای یا آنتن یاگی است که در پشت بام بسیاری از خانه‌ها برای دریافت نشانک‌های تلویزیونی دیده می‌شود. آنتن شاخه‌ای در حالت ارسال، آرایه‌ای از آنتن‌های خطی موازی است که تنها یکی از آنها توسط منبع برانگیزش تغذیه می‌شود و بقیه (که به منبع مستقیما متصل نیستند) پارازیتی به حساب می‌آیند. در حالت دریافت یک موج الکترومغناطیسی به تمام عنصرهای آرایه برمی‌خورد؛ اما نشانک دریافتی از یک «عنصر فعال» گردآوری می‌شود. سادگی ساختار تغذیه، امتیاز اصلی آنتن‌های شاخه‌ای نسبت به سایر آرایه‌های خطی است.
بندانگشتی
قاب
شکل بالا، طرحی از یک آنتن شاخه‌ای را می‌نمایاند که در واقع یک آرایه است.
عنصر ۲، عنصر برانگیخته یا فعال است و معمولا یک دوقطبی به طول تقریبی (کمی کمتر از) نصف طول‌موج می‌باشد که برای تشدید تنظیم شده‌است. تمام دیگرعنصرها پارازیتی محسوب می‌شوند.
عنصر۱، بازتابنده است و معمولا کمی بلندتر از عنصر برانگیخته می‌باشد. درحالیکه عنصرهای ۳ تا آخر، جهت‌دهنده می‌باشند و کوتاه‌تر از عنصر برانگیخته می‌باشند. به دلیل اینکه تمام عنصرها تزویج‌شده هستند، توزیع جریان در هر عنصر، به طول و فاصله همه دیگرعنصرها بستگی دارد؛ در نتیجه آنتن شاخه‌ای با عنصرهای متعدد، نمایانگر یک مسئله تحلیلی دشوار است.
تجربه نمایانده‌است که بکارگیری بیش از یک بازتابنده، امتیاز چندانی ندارد؛ ولی با افزایش تعداد جهت‌دهنده‌ها، جهت‌دارندگی می‌تواند افزایش یابد. آنتن شاخه‌ای آرایه‌ای طولی است و شعاع اصلی آن در جهت دور شدن از بازتابنده است. یک آنتن شاخه‌ای خوب باید جهت‌دارندگی بالا، پهنای شعاع باریک، پره‌های کناری کوتاه و نسبت جلو به عقب بزرگی داشته باشد.
آنتن گوش خرگوشی (دوقطبی) برای دریافت تلویزیون
آنتن‌های مرکزی تلفن همراه
آنتن سهموی برای برقراری ارتباط با فضاپیما، کانبرا، استرالیا
آنتن یاگی، استفاده‌شده برای ایستگاه ارتباطات نظامی سیار، در سدن، آلمان، ۱۹۹۵
آنتن فرستنده نوع گردان برای ایستگاه پخش رادیو تبلیغات، آلمان
آنتن دوقطبی تاشده
آنتن یاگی بزرگ مورد استفاده در رادیو آماتور
تابشگر دکل عمودی، چپل هیل، کارولینای شمالی
بافه هم‌محور
SWRمتر
ماخذها
«طراحی فرستندها و آنتن‌ها» - تالیف «بهروز سهرابیان» ؛ انتشارات «استاد مشهد»
ویکی‌پدیای انگلیسی