Uppkopplingen av vår värld är verkligen ett under. Många av oss tar för givet den sofistikerade förmågan att skicka meddelanden över hela världen med slående snabbhet.
En stor del av den tekniska världen har sitt nuvarande tillstånd att tacka för att det finns antenner. Vi kommer att ge dig en nybörjarguide för att förstå antenner. förhoppningsvis kan vi ge lite insikt om deras betydelse och värde.
Att förstå hur en antenn fungerar kan öppna dörrar för att förstå den större omfattningen av moderna medier. Låt oss börja:
Hur en antenn fungerar: Nybörjarguide
Till att börja med kommer vi att prata om antennernas grundläggande funktion i ett enkelt exempel. Vi kommer att gräva i fler applikationer efter att vi har etablerat den väsentliga processen för antenner.
Medan global sammankoppling är en komplex process, är grunderna för radiokommunikation relativt enkla och ligger bakom hela systemet. Så låt oss börja med grunderna.
Sändare och mottagare
Hjärtat i radiokommunikation handlar om användningen av sändare och mottagare. Signaler skickas från en sändare och rör sig längs en väg mot en mottagare, som tar signalen och modulerar den för att återställa meddelandet.
Båda dessa enheter består av olika delar, alltid inklusive en antenn. Antennen du kan behöva för att ta emot satellit-tv, bilradio eller något annat är en mottagare.
Storleken, formen och omfattningen av dessa antenner beror på avsändarens syfte och avståndet som signalen måste gå.
Grunderna för överföring
Den faktiska överföringsprocessen är en som involverar några tekniska idéer, och det är i allmänhet där människor väljer att sluta lära sig. Vi försäkrar dig dock att det inte är så svårt att förstå grunderna.
För att en sändare ska skicka en signal genom en antenn måste en elektrisk ström skickas genom antennen och generera ett magnetfält. Istället för att bara skicka ut en signal vid en viss frekvens, skickar antennen ut signaler som antingen har sin frekvens eller amplitudmodulerad.
Frekvensmodulering (FM) och amplitudmodulering (AM) är de två vanligaste sätten att information paketeras i radiovågor.
När du delar upp frekvensen för din favoritradiostation märker du att det finns mycket information i, låt oss säga, kanal 99.9 på din stereo.
Signalen är modulerad för att innehålla monoljudinformation (vänster och höger högtalare), en pilotton, AM-undertryckt bärvågsinformation och textinformation.
Mottagare
Den modulerade signalen skickas genom luften, färdas vid mycket specifika våglängder och tas emot av antennen du använder.
Signalen med informationen kallas en bärarsignal. När en signal har modulerats och vidarebefordrats till etern, hänvisar vi till den som en bärsignal eftersom den bär information med sig.
Precis som en signal måste moduleras för att bli en bärvågssignal, måste den demoduleras när den når mottagaren. Med andra ord reduceras signalen ner till den relevanta informationen.
Den informationen överförs sedan till din bils ljudsystem och skickas via ditt högtalarsystem. När det gäller andra typer av media som video måste signalen digitaliseras.
Hur radiovågor reser
Det finns ett antal sätt som radiovågor kan sväva genom luften.
Vissa vågor skjuter direkt från sändaren till mottagaren. Detta kallas bara för ”siktlinje”. Mikrovågor används för att överföra telefonsamtal i siktlinje.
Synlinjeöverföringen eliminerades effektivt på 60-talet när fiberoptiska kablar var den primära metoden för att överföra telefonsamtal. Fiberoptiska kablar kodar information till en ljusstråle som skickas genom ett glasrör.
Signaler som skickas på låga frekvenser, ofta AM-stationer, är beroende av användningen av markvågsutbredning för att fungera. Markvågssignaler använder utrymmet mellan jorden och jordens jonosfär för att genomföra överföringar.
Dessa markvågor kan färdas en lång sträcka när de används i de lägre frekvenserna av spektrumet. Ett antal signaler måste förlita sig på markvågsöverföring eftersom vissa vågor upplever ett avbrott från ljusets effekt på D-regionen av jonosfären.
Jonosfärens inverkan
Den sista metoden som vi kommer att diskutera är användningen av jonosfären för att styra och förstärka signaler. Jonosfären är ett elektriskt laddat lager av vår planets atmosfär, och det har i hög grad påverkat utbredningen av radiosignaler över stora avstånd.
I jonosfären finns fria elektroner som hjälper till att reflektera signaler och gör att meddelanden kan riktas över hela världen. För att hjälpa dig att visualisera vikten av jonosfären, föreställ dig vår värld före satelliter.
Satelliter svävar genom vår himmel och tar emot och sänder sedan tillbaka signaler och använder sin räckvidd för att skicka meddelanden över avstånd som våra förfäder aldrig hade kunnat föreställa sig.
När du föreställer dig meddelandets resa går det uppåt, förmodligen i en vinkel, tas emot, sedan strålas det ner till mottagaren. Den bildar en sorts triangel vars bas kan sträcka sig över mer än hälften av jordklotet.
Jonosfären har en liknande roll. Föreställ dig att du hade ett meddelande som du kunde skicka så långt du ville, men bara i en enda riktning utan någon effekt från gravitationen. Med andra ord, du kan rikta det meddelandet mot din vän i Irland, men det skulle så småningom skjuta rakt från kanten av jordens krökning och komma ur spåret.
Med jonosfären kan du effektivt ”hoppa över” det meddelandet från en plats på himlen tillbaka till där din vän är. Innan satellitteknik fanns använde vi denna metod för att etablera de första världsomspännande sändningarna.
Hur fungerar antenner?
I vilken radio- eller TV-station som helst fångas först ljud och bild och omvandlas till elektrisk energi. Den här gången kan vi skicka denna elektriska energi till en enorm antenn. Denna energi kommer till antennen och skapar osynlig elektromagnetisk strålning i radiovågorna. Nu färdas denna radiovåg med ljusets hastighet och når mottagarantennen som är installerad i ditt hus. Mottagarantennen fungerar precis tvärtom. Den här gången genererar den en elektrisk signal från vågen och skickar den till radio eller tv. Din radio eller tv omvandlar denna signal till ljud eller bild.
Hur fungerar antenner och sändare?
Sändar- och mottagarantenner är väldigt lika i design. Men de två kan vara olika i utseende eller form, som till exempel att antennen som är installerad i huset har formen som en parabol, även kallad parabolantenn. Återigen är sändarradion en enorm metallantenn i TV-centralen, som genererar mycket starka signaler och skickar dem från ena änden av jorden till den andra. Många gånger genererar sändaren en signal och skickar den till satelliten, satelliten förstärker den signalen och skickar sedan signalen till mottagarantennen på jorden. I detta fall fungerar satelliten som en signalreflektor.
Olika typer av antenner
En enkel antenndiameter är gjord av en stång som den är fäst vid och som är fäst vid sin TV eller radio. Tidigare hade radioapparater en liten förlängd antenn som standard. Men det fanns en användning av utomhusantenner för att få bättre signalkvalitet. De tidigare TV-antennerna såg mycket ut som en bengalisk stege som kallas Yagi Huda antenn.
Dessutom var tillverkningen av strukturen speciellt av silver, med en lång silverstav. Återigen kan vi sy många små silverpipor horisontellt. En annan typ av antenn hade en rund slingdesign, med vilken den fästes. Dessutom känner ni alla till parabolantenner som diskar där bara en typ av signal togs emot. Varför finns det olika storlekar på antenner? Antenner av olika storlekar hjälper till att upptäcka signalen genom att fokusera på signalen.
En annan typ av antenn ingår här:
1. Isotropisk antenn
En antenn som kan skanna ett mål i en 360 graders vinkel är vad vi i folkmun känner som en isotrop antenn. Såsom: Användningen av denna antenn är på väderkontoret
2. Spiralantenn
En antenn som sänder signal vertikalt kallas spiralantenn. Vanligtvis använder olika rymdforskningsorgan dessa antenner.
3. Enkelriktad antenn
En antenn som sänder en enkelriktad signal kallas en enkelriktad antenn. Dessutom används denna antenn i mobila torn.
Även om antennens storlek inte spelar så stor roll finns det tre viktiga fakta om antennen.
Riktningen i vilken antennen är placerad, Mängden signal, och Bandbredden.
Antennens placering
För att se ut som en vanlig stav eller stege måste antennerna vara placerade och inställda i rätt riktning. Så det är därför tv-antennerna från föregående dag måste fixas ordentligt, annars skulle bild- eller ljudkvaliteten inte vara tydlig.
Infästningen av elektroskopiska små antenner till radion behöver inte ställas i någon riktning om signalkvaliteten är stark. Runda slingantenner kan ta emot signaler från en 90-graders vinkel.
Mängden signal eller signalförstärkning i antennen är en fråga om att lägga till många storlekar. Visste du att även utan din TV-antenn fångar den automatiskt signaler? De olika komponenterna i TV:n fungerar som standard, men dessa infångade signaler är av mycket dålig kvalitet. Så installationen av antenner sker utomhusantenner för att ta emot signaler med hög förstärkning, som kan fånga signalen med mycket bättre förstärkning.
Processen för mätning av antenneffekt
Mätningen av signalförstärkning är vanligtvis i decibel (dB). Ju mer mottagning du får, desto bättre bild- och ljudkvalitet kan du få. Vi kan dock erhålla den goda vinsten från enkel enstavsantenn till en komplex antenn.
Bandbredden på antennen hänvisar till frekvensområdet. Ju större bandbredd, desto mer signal kan antennen fånga. Antenner med större bandbredd är användbara för radio eller tv eftersom de måste ta emot olika signaler från olika kanalstationer för att fånga många kanaler samtidigt.
