Katika jumuiya ya kisasa ya habari, tunafurahia muunganisho usiotumia waya unaopatikana kila mahali. Simu za rununu, ufikiaji wa mtandao wa Wi-Fi, na urambazaji wa GPS—shujaa mkuu wa miujiza hii ni antena ndogo . Ikifanya kama 'mdomo' na 'masikio' ya mawasiliano yasiyotumia waya, antena hufanya ubadilishaji muhimu kutoka kwa mawimbi ya saketi hadi mawimbi ya sumakuumeme angani.
Ili kutathmini kama antena ni nzuri au mbaya, hatuhitaji fomula changamano za hisabati; tunahitaji tu kuelewa majukumu kadhaa muhimu wanayocheza. Hebu tutumie mlinganisho wa kila siku ili kutafakari katika vipimo vinne vya msingi vinavyotumiwa kupima utendaji wa antena.
Utangulizi: Kazi ya Antena — Kuunganisha Ulimwengu Mbili
Antena kimsingi ni transducer . Hufanya kazi kama simu, huku ncha moja ikiwa imeunganishwa kwenye kifaa chako cha kielektroniki (inayozungumza) na ncha nyingine ikitazama anga kubwa la nafasi huru (kusikiliza na kuongea). Kazi yake ni kubadilisha kwa ufanisi mawimbi ya umeme yanayosafiri kwa kebo ndani ya kifaa kuwa mawimbi ya sumakuumeme yanayoenea angani, na kinyume chake.
Ili kuelewa utendakazi wa antena, tunaangalia hasa jinsi 'inazungumza' kwa uwazi jinsi 'inasikiliza,' na jinsi 'bila juhudi' inavyofanya uongofu huu.
Sanaa ya Kuzingatia Nishati: Mwelekeo na Faida
Vipimo Muhimu: Faida na Uelekezi
Faida ni kipimo muhimu zaidi kwa antena; hupima uwezo wa antena wa kuzingatia nishati katika mwelekeo maalum.
Balbu ya Kawaida ya Mwanga (Omnidirectional Antena): Antena ya pande zote husambaza nishati ya mawimbi kwa usawa katika pande zote, kama vile balbu ya kawaida inayomulika chumba kizima. Faida ni chanjo pana—unaweza kupokea mawimbi bila kujali mwelekeo wako (kama vile antena iliyojengewa kwenye simu yako ya mkononi). Kikwazo ni kwamba kwa sababu nishati hutawanywa, nguvu ya ishara katika mwelekeo wowote ni ya chini, ikizuia masafa.
Tochi Iliyolenga (Antena ya Faida ya Juu): Antena yenye faida kubwa ni kama tochi inayolengwa; inatoa dhabihu chanjo katika pande zingine ili kuzingatia idadi kubwa ya nishati kwenye pembe nyembamba sana. Faida ya kufanya hivi ni kwamba mawimbi huwa na nguvu sana katika mwelekeo huo mahususi, na hivyo kuwezesha mawasiliano ya masafa marefu zaidi (kama vile vyombo vya satelaiti au antena za kituo cha mwelekeo).
Muhtasari: Faida haijaundwa na antenna yenyewe; badala yake, ni uwezo wake wa kutenga tena nishati yenye kikomo . Kadiri faida inavyokuwa juu, ndivyo upana wa boriti unavyopungua.
Siri ya Kuokoa Nguvu: Ufanisi wa Mionzi ('Bomba Inayovuja')
Kipimo Muhimu: Ufanisi wa Mionzi (Ufanisi)
Ufanisi wa Antena hupima uwiano wa ingizo la nguvu ya umeme kwenye antena ambayo inabadilishwa kikweli kuwa mawimbi ya sumakuumeme ya mionzi , badala ya kupotea bure.
Bomba Inayovuja: Nguvu ya umeme inapoingizwa kwenye antena, kondakta wa chuma ndani ya antena hutoa joto kwa sababu ya upinzani, au nishati inafyonzwa kwa sababu ya upotezaji wa nyenzo. Hii ni sawa na maji yanayovuja kutoka kwenye shimo kwenye bomba. Nishati hii iliyopotea inabadilishwa kuwa joto na haichangia ishara katika hewa.
Antena ya Ufanisi wa Juu: Antena yenye ufanisi wa hali ya juu inamaanisha 'ubomba' wake umeundwa vyema na upotevu mdogo, kuhakikisha kuwa karibu nguvu zote za kuingiza hubadilishwa kuwa mawimbi madhubuti. Kwa vifaa vya rununu, ufanisi wa juu ni muhimu kwa sababu inasaidia kupanua maisha ya betri.
Bomba Laini: Kulinganisha Kizuizi ('Muunganisho wa Bomba la Maji' Inafaa)
Kipimo Muhimu: Uwiano wa Mawimbi ya Kudumu ya Voltage (VSWR) na Ulinganishaji wa Impedans
Ili kuruhusu mawimbi kutiririka vizuri kutoka kwa kebo (laini ya upitishaji) hadi kwenye antena, sifa za umeme za viambajengo viwili kwenye sehemu ya unganisho lazima 'zilingane'—hii inaitwa ulinganishaji wa impedance..
Kiolesura cha Bomba Kisicholingana: Ikiwa kizuizi cha antena hailingani na sifa ya kizuizi cha njia ya upokezaji, ni kama kujaribu kuunganisha bomba kubwa la maji kwenye kiunganishi kidogo. Maji (nishati ya ishara) yataonyeshwa nyuma kwenye kiolesura.
Uakisi wa Mawimbi: Nishati hii inayoakisiwa haipotei tu bali pia inaweza kuingilia kisambaza data na kusababisha mawimbi yaliyosimama kuunda kwenye laini ya usambazaji.
Uwiano wa Mawimbi ya Kudumu ya Voltage (VSWR): VSWR ni kipimo kinachotumiwa kupima jinsi kiolesura hiki 'kinafaa' 1:1 inamaanisha VSWR bora ulinganifu kamili (hakuna uakisi), huku nambari ya juu zaidi (km, 3:1 ) inaonyesha uakisi zaidi wa mawimbi na upotevu mkubwa wa nishati.
Mkao wa Kushikana kwa mkono: Mgawanyiko ('Msimamo' Uliokubaliwa)
Kipimo muhimu: Polarization
Polarization inafafanua mwelekeo ambao vekta ya uwanja wa umeme wa wimbi la umeme huzunguka angani.
Msimamo Uliokubaliwa wa Kupeana Mkono: Ili antena kupokea kiwango cha juu zaidi cha nishati ya mawimbi, ni lazima itumie mgawanyiko sawa au unaolingana na antena inayotuma. Iwapo antena inayotuma inatumia mgawanyiko wa wima (uga wa umeme upo chini kabisa) na antena inayopokea inatumia mgawanyiko wa mlalo, ni kama watu wawili wanaonyoosha mikono yao kwa njia tofauti—hawawezi kufanikiwa 'kupeana mikono.'
Hasara Isiyolingana ya Ugawanyiko: Hali hii ya kutofautiana katika ubaguzi husababisha upotevu mkubwa wa nishati ya mawimbi, unaojulikana kama hasara ya kutolingana kwa ubaguzi . Kwa hivyo, katika mifumo isiyobadilika ya mawasiliano, kisambazaji na kipokeaji lazima kirekebishe kikamilifu maelekezo yao ya ugawaji.
Hitimisho: Inayofaa Zaidi ni Bora
Sanaa ya muundo wa antena iko katika kusawazisha vipimo hivi.
Antena za simu za mkononi lazima zitoe faida ili kubadilishana na mawasiliano ya pande zote, ufanisi wa hali ya juu, na ulinganifu mzuri ili kuhakikisha kuwa unaweza kupiga simu katika mkao au eneo lolote.
Antena za kupokea setilaiti hufuata juu sana faida na mwelekeo wa , kwa kutumia 'tochi' yenye nguvu kulenga chanzo cha mawimbi cha mbali.
Hakuna antena 'bora' kabisa, ni ifaayo ' zaidi. antena tu ' Kuelewa vipimo hivi vya msingi hukupa ufunguo wa kutathmini utendakazi wa mfumo wowote wa mawasiliano usiotumia waya.
