Toetran'ny Antenne amin'ny Rafitra Fifandraisana
Singa fototra amin'ny rafitra fifandraisana tsy misy tariby ny antenne. Ny andraikiny dia ny manova ny famantarana elektrika eo amin'ny mpandefa ho onja elektromagnetika izay miely eny amin'ny habakabaka, avy eo dia manao ny dingana mifanohitra amin'izany eo amin'ny mpandray: maka ny onja elektromagnetika ary mamadika azy ireo ho famantarana elektrika indray. Ny kalitaon'ny fifandraisana - manomboka amin'ny halavirana sy ny fahatokisana ka hatramin'ny fahafaha-mamokatra - dia misy fiantraikany lehibe amin'ny toetran'ny antenne ampiasaina. Noho izany, ny fahatakarana ny masontsivana antenne dia tena ilaina ho an'ny mpamorona tambajotra, teknisiana eny an-kianja, ary mpianatra momba ny fifandraisan-davitra.
1. Endriky ny taratra
Ny lamina taratra dia mamaritra ny fomba andefasan'ny antenne ny angovo elektromagnetika amin'ny lafiny samihafa eny amin'ny habakabaka. Io lamina io dia matetika aseho amin'ny grafika 2D na 3D, izay mampiseho ny tanjaky ny saha na ny herin'ny taratra mifandraika amin'ny zoro. Misy sokajy roa ankapobeny:
– Antenne omnidirectional, izay mampiely herinaratra mitovy tsara amin'ny sehatra iray (ohatra, ny sehatra mitsivalana). Ohatra: antenne monopole/dipole ho an'ny router Wi-Fi na fifandraisana amin'ny radio.
– Ireo antenne directional dia mifantoka amin'ny angovo amin'ny lalana voafaritra, mampitombo ny gain amin'io lalana io. Ohatra amin'izany ny antenne Yagi, parabolika, na horn amin'ny rafitra microwave sy zanabolana.
Ao amin'ny lamina taratra, ny teny hoe "main lobe" (izay manondro ny lalana izoran'ny taratra ambony indrindra), "side lobe" (izay maneho ny taratra fanampiny ivelan'ny "main lobe"), ary "back lobe" (izay maneho ny "back lobe"). Ny "side lobe" avo dia mety hiteraka fitsabahana amin'ny rafitra hafa na handray fitsabahana avy amin'ny lalana tsy ilaina.
2. Fahazoana Antenne
Ny Gain dia fandrefesana ny fahafahan'ny antenne mifantoka amin'ny angovo taratra amin'ny lalana iray mifandraika amin'ny antenne referansa. Tsy mitovy amin'ny hery taratra ny Gain; tsy "mamorona" hery izy, fa manitsy ny fizarana angovo mba ho tari-dalana kokoa. Amin'ny ankapobeny dia aseho toy izao ny Gain:
– dBi: raha ampitahaina amin'ny antenne isotropic (antene teorika izay miparitaka mitovy amin'ny lafiny rehetra).
– dBd: raha ampitahaina amin'ny antenne dipole antsasaky ny onja.
Ny antenne avo lenta dia mety amin'ny fifandraisana lavitra ezaka na fifandraisana mivantana. Na izany aza, manana zoro taratra tery kokoa izy ireo, izay mitaky fametrahana sy fampifanarahana marina kokoa.
3. Sakan'ny taratra (Sakan'ny taratra)
Ny sakany taratra dia fandrefesana ny sakany zoro amin'ny lobe lehibe, izay matetika refesina amin'ny -3 dB miala amin'ny tendrony (Half Power Beamwidth/HPBW). Ny sakany taratra tery dia midika fa mitodika be ny antenne (tombony avo), raha toa kosa ny sakany taratra midadasika dia midika fa midadasika kokoa ny faritra fandrakofana saingy ambany ny tombony azo.
Amin'ny fampiharana azo ampiharina:
– Mila mandanjalanja eo amin'ny sakanyn'ny taratra sy ny fandrakofam-baovao amin'ny sehatra samihafa ireo toby fototra finday.
– Ny rohy microwave eo amin'ireo tranobe dia mazàna mampiasa sakany tery mba hampihenana ny fitsabahana sy hanatsarana ny SNR.
4. Fifandimbiasana
Ny polarisation dia mamaritra ny fironan'ny saha elektrika (E-field) an'ny onja avoakan'ny antenne. Ireto avy ny karazany:
– Polarisation lineary: mitsivalana na mitsangana.
– Polarisation boribory: polarisation boribory ankavanana (RHCP) na polarisation boribory ankavia (LHCP).
– Polarisation eliptique: endrika mahazatra rehefa tsy mifandanja ny singa mitsivalana sy mitsangana.
Tena ilaina ny fampifanarahana ny polarization eo amin'ny mpandefa sy ny mpandray. Raha tsy mifanaraka ny polarization, dia hitranga ny fahaverezan'ny polarization mismatch, izay mety hampihena be ny hery voaray. Matetika ampiasaina amin'ny fifandraisana amin'ny zanabolana sy amin'ny fepetra sasany amin'ny multipath ny polarization boribory satria matanjaka kokoa amin'ny fiovan'ny orientation.
5. Impedance sy fampifanarahana
Manana impedance fidirana izay mifanaraka tsara amin'ny impedance-n'ny tariby fandefasana (matetika 50 Ω na 75 Ω) ny antenne. Ny tsy fitoviana amin'ny impedance dia miteraka taratra miverina any amin'ny mpandefa, izay miteraka ireto fiantraikany manaraka ireto:
– Fampihenana ny herinaratra mahomby alefa.
– Fanovana endrika sy fanafanana ny fitaovana mpandefa.
Ireto avy ireo masontsivana ankapobeny ho an'ny fanombanana ny fampifanarahana:
– VSWR (Taham-pandrefesana ny onjan-drivotra mitsangana): arakaraka ny maha akaiky ny 1:1 no tsara kokoa.
– Fahaverezan'ny vokatra (dB): arakaraka ny maha-lehibe ny sandany (ohatra 15 dB, 20 dB) no tsara kokoa.
Azo tanterahina amin'ny alalan'ny famolavolana antenne, ny fampiasana tambajotra mifanaraka amin'izany, na ny fisafidianana tariby sy mpampitohy mety ny fampifanarahana ny impedance.
6. Bandwidth an'ny antenne
Ny bandwidth dia manondro ny elanelam-pandrefesana fiasan'ny antenne izay mbola mahafeno fepetra sasany amin'ny fahombiazana (ohatra, VSWR < 2 na fatiantoka miverina > 10 dB). Misy antenne teryband izay tsara indrindra amin'ny elanelam-pandrefesana tery ihany, ary misy antenne wideband na ultra-wideband mihitsy aza.
Ao anatin'ireo rafitra maoderina toa ny LTE, 5G, ary Wi-Fi 6/6E, tena ilaina ny bandwidth an'ny antenne satria tsy maintsy miasa amin'ny fantsona midadasika na multi-band ny fitaovana. Matetika ampiasaina amin'ny finday avo lenta ny antenne multi-band mba hanohanana serivisy maro miaraka, na dia sarotra kokoa aza ny endriny noho ny fetran'ny toerana.
7. Fahombiazan'ny Antenne
Ny fahombiazana dia mamaritra ny habetsaky ny herinaratra miditra amin'ny antenne izay tena miova ho taratra elektromagnetika. Ny fatiantoka dia mety ho avy amin'ny:
– Fanoherana ny mpitarika (fahaverezan'ny ohmika),
– Fahaverezan'ny dielektrika eo amin'ny substrate (ho an'ny antenne microstrip),
- Fahaverezan'ny tambajotra mifanaraka amin'izany,
– Fifandraisana amin'ireo singa manodidina (ohatra: fonony, bateria, tany kely).
Ny fahombiazana ambany dia midika fa betsaka ny hery "very" amin'ny hafanana, ka mampihena ny elanelana. Amin'ny fitaovana kely toy ny IoT nodes na finday, ny fahombiazana dia fanamby lehibe satria ny haben'ny antenne dia kely lavitra noho ny halavan'ny onjam-peo tonga lafatra.
8. Fitarihana sy ny fifandraisany amin'ny tombony
Ny "directivity" dia fandrefesana ny "directional"-n'ny antenne, mifototra amin'ny lamina taratra fotsiny ihany ary tsy misy ny fatiantoka anatiny. Ny "gain" dia ny "directivity" ampitomboina amin'ny fahombiazana. Ara-kevitra:
Tombony = Fitarihana × Fahombiazana
Noho izany, mety manana directivity avo lenta ny antenne saingy tsy dia avo lenta araka ny nantenaina ny tombony azo raha avo ny fatiantoka. Amin'ny famolavolana rafitra, samy zava-dehibe izy roa: ny directivity amin'ny fifantohana amin'ny fandrakofana, ary ny fahombiazana mba hahazoana antoka fa tsy very maina ny herinaratra.
9. Tahan'ny eo aloha sy aoriana (F/B)
Ny tahan'ny eo anoloana sy aoriana dia manondro ny tahan'ny hery alefa eo anoloana (lobe lehibe) amin'ny aoriana. Ilaina ny sanda F/B avo lenta ho an'ny antenne directional mba hampihenana ny fandraisana/fandraisana any aoriana. Zava-dehibe ity masontsivana ity amin'ny:
- Antenne Yagi ho an'ny fahitalavitra na radio,
- Rohy mifanandrify mba hampihenana ny fitsabahana avy any aoriana,
– Rafitra misy mpandefa maromaro amin'ny toerana iray ihany (fizarana toerana).
10. Antony ara-tontolo iainana sy fametrahana
Ny toetran'ny antenne dia tsy voafaritry ny famolavolana ihany fa ny tontolo iainana fametrahana azy koa. Ny haavon'ny antenne, ny akaiky ny metaly, ny fironan'ny toerana, ny halavan'ny tariby, ny kalitaon'ny mpampitohy, ary ny sakana ara-batana (trano, hazo) dia mety hanova ny lamina taratra ary hampihena ny fahombiazana. Ny trangan-javatra maro (taratra) dia mety hampatanjaka na hampihena ny famantarana amin'ny toerana iray manokana. Noho izany, ny fitsapana eny an-kianja toy ny fandrefesana RSSI sy SNR ary ny fitsapana fiara dia matetika atao mba hahazoana antoka fa miasa araka ny tokony ho izy ny antenne.
Famaranana
Tsy "mpampita famantarana" fotsiny ny antenne, fa fitaovana elektromagnetika manana toetra ara-teknika isan-karazany: lamina taratra, tombony, sakany taratra, polarization, impedance sy matching, bandwidth, fahombiazana, directivity, ary tahan'ny front-to-back. Ireo masontsivana ireo no mamaritra ny elanelana, ny kalitaon'ny signal, ny fanoherana ny fitsabahana, ary ny fahatokisana ny rafitra fifandraisana. Amin'ny fampiharana, ny fisafidianana antenne dia tsy maintsy mandinika ny fepetra takian'ny fampiharana (halavirana, matetika, fivezivezena ary tontolo iainana), sady miantoka ny fametrahana sahaza mba hahatratrarana ny fahombiazana noforonina.
