سوال: طراحی و انچه که در باره انتن ها نیاز دارید ؟؟

[gadraj]

با سلام :
جلسه اول : انتن های یاگی .
دراین تاپیک سعی میکنم به تمام مسایل و مطالبی که ممکن هست در رابطه با انتن ها بدان نیاز داشته باشید !! به زبانی ساده و صد در صد عملی و به دور ازتئوری ها بپردازم :

- همانطور که میدانید مبحث انتن ها با توجه به انواع متعدد { انتن قابی و میله فریتی و دو قطبی افقی و عمودی و یاگی و .... } و کاربردهای ان دارای مسایل پیچیده { پرتوی و سهمی و پلاراسیون انتشار و عدد نویز و فرکانس کاری و ...} دارند که در یک نگاه ممکن هست برای خواننده یا طراح را خسته کننده کند لذا بدون وارد شدن به مسایل فوق ... سعی بر این است که با مطالعه این تاپیک – خواننده را قادر سازیم که به نسبت کاربرد خود و محل مصرف بتواند انتن مورد نیاز خود را طبق استاندارد های تعریف شده طراحی و مورد استفاده خود قرار دهد .

از انتن های یاگی شروع میکنم :
مجموعه یک انتن یاگی از قطعات زیر تشکیل می یابد :
1 = DIRECTEURS یا همون هدایت یا جهت دهنده .
2 = REFLECTEUR یا همون منعکس کننده .
3 = DIPOLE یا همون دوقطبی { قطعه اصلی } .
به شکل زیر نگاه کنید :
[hide] [/hide][hide][/hide][hide][/hide][hide][/hide][hide]

با شناختی از نام قطعات مصرف شده در چنین انتنی - علاقمندانی که مایل به طراحی و ساخت این نوع انتن دارند اطلاعات و روابط زیر ارزشمند خواهد بود :
​

طول دوقطبی { واحد متریک } = 142.65 بخش بر فرکانس به مگاهرتز .

طول منعکس کننده { متر } = 151.55 بخش بر فرکانس به مگاهرتز
طول اولین هدایت کننده {بغل دوقطبی } (متر) = 137.15 بخش بر فرکانس به مگاهرتز .
طول بقیه هدایت کننده ها به میزان 2/5 درصد بتدریج از همدیگر کم میگردد .
فاصله بین منعکس کننده و دو قطبی {متر } = 75 بخش بر فرکانس به مگاهرتز . {λ0.25بخوانید :لاندا بیست پنج صدم}
فاصله هدایت کننده با دو قطبی {متر} = 39 بخش بر فرکانس به مگاهرتز . {λ0.13 بخوانید : لاندا سیزده صدم }
فاصله بین هدایت کننده ها نسبت به همدیگر {متر} 39 بخش بر فرکانس به مگاهرتز .{λ 0.13 بخوانید : لاندا سیزده صدم } .
در چنین انتنی برای طول دو قطبی !! اگراز دو قطبی خم شده استفاده گردد :
از وسط خم در یک سر تا وسط خم در سر دیگر اندازه گیری شده و بر اساس عناصری { لوله الومینیمی یا مسی } بقطر سه هشتم تا یک دوم اینچ تعیین می شوند .​

[/hide]

ادامه دارد :
موفق باشید .
​

 

[gadraj]

با سلام :​

جلسه دوم = دایپلکسورها :​

فرض کنید دو عدد انتن مجزا با فرکانسهای مختلفی دارید که یکی از انها مختص باند VHF . و دیگری برای باند UHF طراحی اما روی یک دیرک یا دکل نصب شده اند برای جلوگیری از تداخل و تضعیف سیگنالهای دریافتی مجبورید از دو کابل حامل سیگنال انتن مجزا استفاده کنید خب !! ایرادی ندارد و چه بهتر !!! ​

اما در مقصد و استفاده ممکن هست یک ورودی انتن داشته باشید { مثل همین تلویزیونهای فعلی } دو راه در پیش دارید که یا با استفاده از یک سویچر و یا موقع استفاده از هر کدام مجبورید کابل قبلی را دراورده و کابل حامل مورد نظر فعلی را در ورودی بزارید چه مشکلاتی !!!! ​

راهکار استاندارد و جالبی وجود دارد که استفاده از پلکسور و دایپلکسور و سیمپلکسور و..... ​

پلکسور چیست ؟؟​

نام مداری هست که قادر هست تعدادی سیگنال را با تفکیک دریافت کرده و تقریبا بدون تداخل و افت محسوس انها را با هم ادغام کرده و توسط یک کابل حامل به مصرف کننده هدایت کند و اینکه این پیشوند ها نیز تعیین کننده تعداد ورودی ها خواهد بود .​

برای طرح چنین مداری از صافیهای اکتیو یا رآکتیو روی می اوریم .​

طراحی یک دایپلکسور برای باند های VHF و UHF :​

ابتدا طراحی شماتیک مدار :​

با دانستن فرکانس این باند ها مدار را برای طرح شماتیک شروع میکنیم :​

الف = VHF ​

فرکانس این باند از 65 مگاهرتز شروع و حدود 300 مگاهرتز ختم میشود .​

فرکانس میانی این باند نیز تقریبا 180 مگاهرتز خواهد بود .​

ب = UHF ​

از 300 شروع تا حدودای 900 ختم میشود .​

فرکانس میانی این باند نیز 600 مگاهرتز در نظر میگیریم . ​

با توجه به داده ها با دو ردیف فرکانس کاری مواجه هستیم که کمترین انها حدود 65 مگاهرتز و بیشترین انها 900 مگاهرتز میباشد لذا به دو مدار صافی نیاز داریم :​

برای باند الف : صافی پایین گذر ​

برای باند ب : صافی بالا گذر​

حال میتونیم شماتیکی برای مدار طرح کنیم .​

با توجه به مرسوم بودن و بازده نسبتا خوب از ارایش صافی های نوع T بهره برده و به شماتیک تقریبی زیر خواهیم رسید .
[hide] [/hide]

حال باید مقدار عددی قطعات را محاسبه کنیم :​

در این مدارکه از دو صافی بالاگذر برای باند UHF و پایین گذر برای باند VHF استفاده شده و لازم هست یک فرکانس بحرانی تعریف کنیم تا صافی بالا گذر فقط سیگنالهای بالاتر از فرکانس بحرانی را از خود عبور دهد { مانند فرکانسهای بالاتر لز باند { VHF در حالیکه صافی پایین گذر فقط به سیگنالهایی که پایین تر از فرکانس بحرانی هستند اجازه عبور خواهد داد { مانند فرکانسهای زیر باند UHF } . ​

فرمول محاسبه چنین هست :​

[hide] [/hide]
با محاسبه فرمولهای فوق به مقادیر عددی شکل زیر خواهیم رسید:
[hide] [/hide]

ادامه دارد :
موفق باشید .

​

 

[gadraj]

با سلام :
جلسه سوم : نگاهی به تقویت کننده ها >> UHF
درخیلی از نقاط اکثر شهرستانها سیگنال دریافتی برای گیرنده های دیجیتالی ضعیف هست و مجبورید از انتن مرتفع و حجیم تری استفاده کنید .
برای حل این مشکل مدار بوستری تقدیم تون میکنم که صرفا برای مجدوده فرکانسی 500 مگاهرتز { میانگین باند UHF } طراحی گردیده که تقریبا بخش های بالایی گروه یک باند UHF { از 300 الی 500 مگاهرتز } و باند پایینی گروه دوم از این باند { از مجدوده 500 الی 850مگاهرتز } را در بر میگیرد طراح این بوستر معتقد هست در مکانهایی مثل اپارتمانها و نقاطی که به هر دلیلی نسبت سیگنال به نـــــــ - ویز کافی نیست کارایی مناسبی خواهد داشت .
اضافه میکنم در صورتیکه فقط از باند UHF به گروه اول در این طرح نیاز دارید { فرکانسهای محدوده 300 الی 500 مگاهرتز } تعداد دور L1 & L2 را به 3 دور{ حلقه های بهم چسبیده } و در صورت گروه دوم از 2 دور با فاصله بین حلقه ها { مقدار فاصله حلقه ها باید از روش تجربی بدست بیارید } برای کیفیت بهتر استفاده کنید .
L1 & L2 = اورجینال هر کدام 2 دور از سیم شماره 50 با هسته هوایی به قطر هسته 3 میلیمتر .
L3 & L4 = rfc یا همون چوک فرکانس رادیویی به ظرفیت هر کدام 10 uH میکروهانری و در صورت دست ساز شامل 10 دور از سیم شماره 20 به دور هسته فریتی به قطر 3 میلی متری .
شماتیک و نحوه مونتاژ و PCB را دانلود کنید .
{ توصیه میکنم از قطعات حدالمقدور از SMD { بخصوص خازن هایی که با علامت مثلث مشخص شده اند } وخازنهای بایپاس که از نوع دیسکی هستند همچنین ترانزیستور را حتما ازشماره 2SC3358 که تصویری از انرا در شکل می بینید انتخاب کنید .
برای برق رسانی میتوانید از اداپتور مستقل 12 ولتی DC و یا طبق شکل { با استفاده از یک ترانس دوسر 12 ولتی با پل دیود و خازن 470میکروفارادی 35 ولتی } از همون rfc بکار رفته در شماتیک L 3 & L 4 مونتاژ کرده و سپس ولتاژ نقاط مشخص شده رانیز پیگیری نمایید .
بعد از اتمام کار برای یک بار کافیست که بهترین بازده را با تنظیم پتانسیومتر بدست اورید . کل مدار را طبق شکل داخل یک جعبه فلزی قرار داده و شیلد فلزی برای ایزولاسیون ورودی و خروجی مدار را حتما مراعات نمایید .
دانلود کنید . [hide] مشاهده فایل‌پیوست ANTEN UHF.rar[/hide]

موفق باشید .

 

[gadraj]

با سلام :
جلسه چهارم : طول موج چیست ؟
در تعاریف طول موج می خوانیم که : اگر سرعت انتشار امواج رادیویی { که تقریبا برابر با سرعت نور میباشد } را به فرکانس سیگنالی تقسیم کنیم عدد بدست امده همون طول موج ان فرکانس خواهد بود با این تعریف به اسانی میتوان به مقدار عددی طول موج سیگنالی پی برد .
اساس کار انتن ها نیز بر همین مقوله استوار شده است به عبارتی هر مقدار که فرکانس سیگنال امواج رادیویی بیشتر شور به همون نسبت طول موج ان نیز کوتاه تر خواهد بود و از انجا که انتن ها را نیز بر اساس طول موج طراحی میکنند لذا لازم بود اشاره ای بر طول موج و نحوه محاسبه ان داشته باشیم .
به مثالهای زیر توجه کنید !!! ؟
وقتی به صدای رادیو ایران از رادیو گوش میکنید - در لابلای برنامه های گفتمان گوینده رادیو - معمولا رایج هست که ساعات و برنامه های مورد پخش را اعلام میکند و در خاتمه معمول هست که فرکانس و محل و مکان فرستنده را نیز اعلام کنند - فرضا از گوینده می شنوید که صدای ما را روی 41 متر و 81 متر و ... می شنوید .
ایا تا بحال در این واژه {41 متر } تامل کرده اید ؟؟؟ میتونید درک خود را از این کلمات به زبان بیارید ؟؟؟
خب و این همون طول موج فرکانس فرستنده فوق هست و رایج هست که شما در صفحه مدرج رادیو دنبال عدد 41 بگردید حال میتونید تخمین بزنید 41 یعنی چی ؟؟ و از کجا اومده ؟؟؟ [hide]- حل : با توجه به مطالب اشاره شده و فرمول لاندا { لاندا = طول موج } عبارت شد از [/hide][hide]V / F = λ که در ان :
V = سرعت انتشار امواج که حدودا 300 کیلومتر بر ثانیه .
F = فرکانس سیگنال { موج فوق } بر حسب مگا هرتز
λ = طول موج به متر
حال اگر اعداد {درمثال 41 } را در فرمول جایگزین کنید متوجه خواهید شد که فرکانس فرستنده رادیو ایران برابر است با { 7.3 مگاهرتز } و این همون ردیف41 متر موج کوتاه رادیو ها میباشد .
به مثال دیگر می پردازیم :
یک فرستنده باند اماتوری 27 مگاهرتز داریم برای محاسبه انتن ان به طول موج این فرستنده نیاز داریم با توجه به فرمول فوق :
11.11 = 27 / 300 و این یعنی برای چنین فرستنده ای به انتنی با طول 11 .11 متر نیاز داریم .
اما در عمل نیازی نیست که انتن را دقیقا برابر طول موج انتخاب کنیم - کمی بیشتر مسله را باز میکنم :
همانطور که در رکتفایر ها ما میتونیم عمل یکسو سازی را نیم پل یا تمام پل انتخاب کنیم در انتن ها هم همین مورد صادق هست و کافیست که ضرایبی از طول موج یا متناسب با هارمونیکهایی از طول موج را به انتن اختصاص دهیم که بهترین حالت را در { یک چهارم لاندا 1/4 λ } بدست خواهد امد و این مطابق هست با دقیقا همون یکسوسازی با دیود پل در نتیجه اگر انتنی بطول 11/4 = 2.7 متر داشته باشیم برای فرستنده 27 مگاهرتز مناسب خواهد بود .
-- برای فرستنده FM اموزشی خود که امواج خود را روی فرکانس 100 مگاهرتز پخش میکند طول انتن مناسبی را محاسبه کنید >> : جواب 0/75 متر معادل 75 سانتی متر .
با توجه به مطالب بالا : میتوان طول دایپل انتن یاگی برای فرکانس میانگین VHF2 { حدود 300 مگاهرتز } حدود 0.25 متر یا معادل 25 سانتی انتخاب کنید . [/hide]

خـــــــــــــــــته نباشید .
ادامه دارد .
موفق باشید .

 

[gadraj]

با سلام :
جلسه پنجم : پلاریزاسیون در انتن ها : قطبی بودن انتن Polarization
اگر در طبقات فوقانی ساختمانی تشریف دارین ؟؟ از پنجره همونجا به پشت بام ها و انتن ها نگاه کنید !!! ممکن هست انتن هایی که افقی یا عمودی نصب شده اند ببینید
بیشتر انتنهای HF دارای پلاریزاسیون عمودی یا افقی هستند گرچه پلاریزاسیون دایره ای نیز مانند انتن های VHF , UHF نیز ممکن میباشد .
پلاریزاسون امواج را موقعیت عناصر انتن { یا سیم تشعشعی } نسبت به سطح زمین معین می سازد بنابراین { انتن فرستنده ای یا تشعشع کننده ای } که موازی با سطح زمین است به صورت افقی {انتن افقی } در حالی که تشعشع انتن عمود بر زمین به صورت عمودیست {انتن عمودی } گویند .[hide] [/hide]
اگر یک انتن سیمی به صورت کجی نسبت به سطح زمین نصب شده باشد - موجی در فضا منتشر میشود که دارای پلاریزاسیونی بین عمودی و افقی هست .
در ارتباطات و مخابرات {ازنظر خط دید } حداکثر شدت سیگنال موقعی بدست میاید که دو انتن فرستنده و گیرنده دارای پلاریزاسیونهایی مشابه یکدیگرو برابربا طول موج اصلی باشند .
اگر پلاریزاسیون دو انتن عمود بر هم باشند !! سیگنال گیرنده به مقدار زیادی کاهش می یابد با این وجود امواجی که در معرض انتشار و انعکاس از یونیسفر { موج اسمانی } هستند ضروری نیست که دو انتن دارای یکنوع پلاریته باشند و علت اینست که یونوسفر موج تشعشعی را بطور مختلفی تحت تاثیر قرار میدهد که در نتیجه پلاریزاسیون امواج نیز در این لایه تغییر وضعیت خواهد داد .
- نوعی انتن ها هم کاربرد دارند که به نام { انتن های مسطح سینوسی } می شناسیم این انتن ها که در فرکانسهای مافوق بالاتر{ 2 الی 20 GHZ } مورد استفاده قرار میگیرند که دارای هر دو پلاریزاسیون را همزمان دارند .
- انتن هایی هم وجود دارند که با پلاریزاسیون خطی مشهور هستند اما در ردیف کاربرد رادیو یا تلویزیون کاربرد ندارند .
از تئوری ها که بگذریم به یک مورد مهم کاربردی رادیو تلویزیون میپردازیم و اینکه :
با توجه به دریافت سیگنالهای تلویزیونی از طریق انتن هایی که در ضرایبی از طول موج { یا ضرایبی از هارمونیک های طول موج } طراحی شده اند بیشترین سیگنال را وقتی دریافت خواهیم کرد که پلاریته انتن فرستنده عمود بر پلاریته گیرنده باشد به عبارتی اگر در صورتیکه پلاریته انتن فرستنده به صورت عمودی باشد !! بیشترین و بهترین سیگنال این فرستنده را با انتنی دریافت خواهیم کرد که موقعیت انتن گیرنده به صورت عمودی باشد { دلیل انرا در دریافت سیگنالها به صورت جمع جبری سیگنالهای نیم موج دانسته اند } .
ادامه دارد .
موفق باشید .

 

[newmiu]

با سلام و تشكر فراوان .من در دانشگاه هيچي از آنتن ها متوجه نشدم . ولي با خواندن اين جند صفحه كلي اطلاعات بدست آوردم . ممنون از شما

 

[abazarakhani]

عالی بود سپاس

 

[gadraj]

با سلام :
با تبدیل سیستم امواج فرستنده های تلویزیونی به دیجیتال که در کشور ما روی باند UHF در دو گروه { گروه یک درمحدوده باند 1~3 و گروه دوم درمحدوده باند 3~5 UHF } هنوز مناطقی وجود دارد که نقطه کور یا با سیگنال دریافتی ضعیفی مواجه هستند بخصوص در باند بالایی که معمولا از دریافت کانالهای گروه دوم فرستنده های دیجیتالی که منتنج به تصاویر شطرنجی و..... قطعی ...
فایل ضمیمه زیر مدار با فیبر چاپی و راهنمای چینش قطعات و شماتیک حاوی یک بوستر جمع جور و ساده با کارایی عالی میباشد که تست شده ...تقدیم علاقمندان میگردد با توجه به سادگی و شکل های راهنمایی و استفاده از قطعات رایج موجود در بازار نیازی به توضیحات اضافی نمی بینم فقط این نکته را یاد اور میشوم که یک عدد پتانسیومتر در بایاس ترانزیستور خروجی فقط برای یک بار بعد از مونتاژ جهت اجتناب از اوورلود شدن سیگنال تعبیه شده است نیاز به تنظیم دقیق دارد .
امیدوارم براتون مفید واقع شود .
دانلود کنید : [hide] مشاهده فایل‌پیوست UHF BOST.rar[/hide]
موفق باشید .

 

[w_mirzaii]

با عرض سلام خدمت استاد گرامی
استاد شما در مورد محاسبه طول آنتن فرستنده ها مطالبی فرمودید که سوالاتی در ذهنم ایجاد کرد

1)اینکه آیا این طولی که برای آنتن فرستنده بدست می آوریم برای طرف گیرنده هم قابل استفاده هست؟
2)جنس آنتن در فرستنده و گیرنده به چه چیزهایی بستگی دارد و اصولا چه جنسی بهتر است؟
3)قطر آنتن آیا تاثیر ندارد؟مثلا یک سیم باریک به عنوان آنتن بهتر است یا یک کابل قطور؟
4)اگر یک چهارم لاندا به عنوان طول میتواند در نظر گرفته شود در مورد مقادیر دیگر مثلا یک هشتم هم میتوان همین استدلال را کرد؟اگر بله تا کجا؟!(چون از نظر تئوری طول هر بار به صفر نزدیکتر میشود!!)
بینهایت تشکر از آموزشهای شما

 

[w_mirzaii]

با سلام :
با تبدیل سیستم امواج فرستنده های تلویزیونی به دیجیتال که در کشور ما روی باند UHF در دو گروه { گروه یک درمحدوده باند 1~3 و گروه دوم درمحدوده باند 3~5 UHF } هنوز مناطقی وجود دارد که نقطه کور یا با سیگنال دریافتی ضعیفی مواجه هستند بخصوص در باند بالایی که معمولا از دریافت کانالهای گروه دوم فرستنده های دیجیتالی که منتنج به تصاویر شطرنجی و..... قطعی ...
فایل ضمیمه زیر مدار با فیبر چاپی و راهنمای چینش قطعات و شماتیک حاوی یک بوستر جمع جور و ساده با کارایی عالی میباشد که تست شده ...تقدیم علاقمندان میگردد با توجه به سادگی و شکل های راهنمایی و استفاده از قطعات رایج موجود در بازار نیازی به توضیحات اضافی نمی بینم فقط این نکته را یاد اور میشوم که یک عدد پتانسیومتر در بایاس ترانزیستور خروجی فقط برای یک بار بعد از مونتاژ جهت اجتناب از اوورلود شدن سیگنال تعبیه شده است نیاز به تنظیم دقیق دارد .
امیدوارم براتون مفید واقع شود .
دانلود کنید : hidden content may not be quoted
موفق باشید .

استاد اگر ممکن هست مقادیر rfc ها و نیز قطر و دور سیم پیچ ها رو ذکر بفرمایید
و در مورد اوورلود شدن سیگنال و نحوه تنظیم دستگاه توضیح دهید
با تشکر فراوان