Název projektu: Moderní škola Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0467 Název klíčové aktivity: III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kód výstupu: VY_32_INOVACE_09_MI _11 Autor: Ing. Petr Milde Předmět: Elektronika Téma: Základní typy antén Ročník: 3 Způsob využití ICT: PC a dataprojektor Druh učebního materiálu: Pracovní list navazující na pracovní text Datum tvorby: 4. 12. 2012 Anotace: Typy antén: půlvlnný dipól, skládaný dipól, celovlnný dipól, podélné a příčné anténní soustavy, parabolické antény. Materiál slouží k upevnění a rozšíření znalostí žáků SOŠ z dané problematiky Citace: Vlastní archív, http://cs.wikipedia.org/wiki/ant%c3%a9ny, 27. 11. 2012
Typy antén V současné praxi převažují antény se stojatou vlnou. Rozměry antény souvisí s délkou vyzařované resp. přijímané vlny. Převážně se jedná o antény laděné. Půlvlnný dipól Je to přímý velmi tenký vodič, jehož délka se rovná polovině délky vyzařované (přijímané) vlny. Na vodiči vzniká stojatá vlna proudu se sinusovým rozložením. Rozdělením vodiče uprostřed vzniknou svorky pro připojení napájecího vedení. Za těchto podmínek dipól rezonuje na tzv. elektrické délce dipólu: l = λ/2. Uspořádání je patrné z obrázku. Je-li vodič tlustší, bude anténa rezonovat na tzv. geometrické délce (kratší než je λ/2). Poměr geometrické a elektrické délky se nazývá činitel zkrácení a je tím menší, čím je dipól tlustší ve vztahu ke své délce. Reálná hodnota činitele zkrácení je cca 0,9. poměr napětí a proudu na svorkách antény. Při rezonanci (l 0,9 λ) je čistě reálná a rovná se přibližně 75 Ω. Z = 75 Ω Pro jiné vlnové délky je impedance komplexní. Anténa se chová jako sériový rezonanční obvod. Zisk antény: A = 0 db (jedná se o referenční anténu) l = λ/2 Z = 75 Ω
Skládaný dipól Uspořádání je na obrázku. Rozložení proudu je stejné jako u půlvlnného dipólu. Také vyzářený (přijímaný) výkon je stejný. Liší se však velikost impedance. Z = 300 Ω Pro jiné vlnové délky je impedance komplexní. Anténa se chová jako sériový rezonanční obvod..zisk antény: A = 0 db (jedná se o referenční anténu) l = λ/2 Z = 300 Ω Celovlnný dipól Uspořádání je na obr. 6.3. Hodnoty impedance a zisku jsou přibližné. Zisk antény: Z = 1200 Ω A = 1,8 db l = λ Z = 1200 Ω
Podélné směrové anténní soustavy YAGI K získání většího zisku a směrovosti se zejména u přijímacích antén konstruují složitější soustavy, u nichž jeden z prvků je aktivní (je k němu připojen napáječ) a ostatní prvky jsou pasívní. Pasivní prvky se nazývají direktory a reflektor a lze jejich uspořádáním ovlivňovat směrový diagram a tím zisk celé soustavy. Z = 300 Ω Zisk antény: Závisí na počtu a uspořádání pasivních prvků A = (3 až 18) db Antény tohoto typu jsou oblíbené zejména pro individuální příjem televizního signálu. Příčné anténní soustavy Základem jsou aktivní celovlnné dipóly umístěné před reflektorovou stěnou z drátěné sítě. Antény tohoto typu jsou širokopásmové a používají jak pro příjem televizního programu zejména v pásmu UHF, tak pro konstrukci vysílacích antén pro televizní a rozhlasové vysílání v pásmu VKV. Obr. Příklad osazení anténního stožáru osazeného půlvlnným dipólem, podélnou anténou YAGI a příčnou anténní soustavou. Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/ant%c3%a9ny
Parabolické antény Základem je zářič umístěný v ohnisku parabolické části parabolické plochy. Parabolické antény jsou vhodné pro vysílání a příjem elektromagnetického vlnění o kmitočtech vyšších než cca 1 GHz. Nacházejí uplatnění v technice družicového a radioreléového spojení.
Pracovní list Příjmení a jméno Téma: Cíl: Základní typy antén Upevnit znalosti dané problematiky a hloubku jejího pochopení 1. Jak se nazývají antény, u kterých rozměry souvisí s kmitočtem přijímané nebo vysílané vlny? 2. Co rozumíte pod pojmem elektrická délka dipólu? 3. Co rozumíte pod pojmem geometrická délka dipólu? 4. Co rozumíte pod pojmem činitel zkrácení dipólu? 5. Specifikujte impedanci a zisk půlvlnného dipólu 6. Specifikujte impedanci a zisk skládaného dipólu 7. Specifikujte impedanci a zisk podélné anténní soustavy YAGI
Zdroje: Závěr Materiál je originálním autorským dílem (není ani částečně odvozeným dílem) a necituje žádné externí zdroje. Celý obsah je výsledkem tvůrčího úsilí autora.