I. Ciri-ciri Asas Gelombang Radio WWW.WHWIRELESS.COM Anggaran masa membaca: 15 minit 1.1 Definisi Gelombang Radio Gelombang radio berfungsi sebagai pembawa isyarat dan tenaga, yang dihasilkan oleh gandingan bersama medan elektrik dan magnet yang berayun, mematuhi hukum gandingan berselang-seli "elektrik menghasilkan kemagnetan dan kemagnetan menghasilkan elektrik". Semasa perambatan, medan elektrik dan magnet sentiasa berserenjang antara satu sama lain dan kedua-duanya berserenjang dengan arah perambatan gelombang, menjadikannya **Gelombang Elektromagnet Melintang (gelombang TEM)**. Penjanaannya berasal daripada litar berayun frekuensi tinggi: apabila arus dalam litar berubah dengan pantas dari semasa ke semasa, medan elektromagnet berselang-seli teruja di ruang sekeliling. Sebaik sahaja medan elektromagnet ini terpisah daripada sumber gelombang, ia merambat melalui ruang dalam bentuk gelombang radio, tanpa bergantung pada sebarang medium—ia juga boleh memancar dalam vakum. 1.2 Hubungan antara Panjang Gelombang, Frekuensi dan Kelajuan Perambatan Formula teras yang mengawal hubungan antara panjang gelombang (λ), frekuensi (f) gelombang radio dan kelajuan perambatannya (kelajuan cahaya \( C \) dalam vakum, lebih kurang \( 3×10^8 \, \text{m/s} \)) ialah: \[ \lambda = \frac{C}{f} \] **Kesimpulan Utama**: Dalam medium yang sama, frekuensi dan panjang gelombang adalah berkadar songsang—semakin tinggi frekuensi, semakin pendek panjang gelombang. Hubungan ini secara langsung menentukan dimensi reka bentuk antena: contohnya, panjang gelombang antena WiFi 2.4GHz isyarat adalah lebih kurang 12.5 cm, sepadan dengan panjang antena dipol separuh gelombang kira-kira 6.25 cm; untuk a 700MHz Isyarat komunikasi frekuensi rendah, panjang gelombangnya adalah lebih kurang 42.8 cm, memerlukan panjang dipol separuh gelombang sebanyak 21.4 cm. Di samping itu, prestasi elektrik antena (seperti kecekapan sinaran, gandaan dan impedans) secara langsung berkaitan dengan **panjang elektrik** (nisbah panjang fizikal kepada panjang gelombang). Dalam kejuruteraan praktikal, panjang elektrik yang diperlukan mesti ditukar kepada panjang fizikal tertentu untuk memastikan antena beroperasi dengan baik. 1.3 Pengkutuban Gelombang Radio Polarisasi merujuk kepada hukum variasi arah medan elektrik apabila gelombang radio merambat, ditentukan oleh trajektori gerakan ruang vektor medan elektrik, membentuk spektrum lengkap: **Polarisasi Bulatan ← Polarisasi Elips → Polarisasi Linear**. Ciri-ciri teras dan senario aplikasi ketiga-tiganya adalah seperti berikut: - **Polarisasi Linear**: Arah medan elektrik kekal tetap, bentuk polarisasi yang paling biasa digunakan. Gelombang dengan medan elektrik yang berserenjang dengan tanah ialah **gelombang terkutub menegak**, yang mempunyai rintangan yang kuat terhadap gangguan pantulan tanah dan sesuai untuk komunikasi mudah alih terestrial (cth., stesen pangkalan 2G/3G tradisional); gelombang dengan medan elektrik selari dengan tanah ialah **gelombang ...

Pengelasan tatasusunan antena . WWW.WHWIRELESS.COM Anggaran masa bacaan: 15 minit Antena tatasusunan biasanya dikategorikan berdasarkan susunan unit individu mereka. Susunan linear: Susunan elemen antena yang disusun sepanjang garis lurus, dengan jarak unit yang boleh sama atau tidak sama. Ia boleh dibahagikan lagi kepada susunan bercahaya tepi dan susunan bercahaya hujung berdasarkan arah tenaga sinaran pekat. Susunan satah: Susunan elemen antena yang disusun di pusat satah tunggal. Jika semua elemen dalam susunan satah disusun dalam grid segi empat tepat, ia dipanggil susunan segi empat tepat; jika semua pusat elemen terletak pada bulatan sepusat atau cincin elips, ia dipanggil susunan bulat. Susunan satah juga boleh mempunyai susunan dengan jarak yang sama atau tidak sama rata. Susunan konformal: susunan antena yang dipasang dan mematuhi bentuk pembawa. Susunan permukaan silinder, susunan permukaan sfera dan susunan permukaan kon adalah contoh susunan konformal. Antena tatasusunan konfigurasi unit. Antena linear elemen tatasusunan: jenis dipol, jenis monopol, elemen berbentuk cincin (seperti antena slot), dan elemen lingkaran. Unsur jenis diafragma: unsur antena hon, unsur pandu gelombang slot terbuka, unsur tampalan mikrojalur. Unsur hibrid dan khusus: Unit Yagi-Uda, unit tatasusunan dipol berkala logaritma, unit antena resonans sederhana, unit metapermukaan/metabahan. Asas teori antena tatasusunan. ① Prinsip Gangguan dan Superposisi Gelombang Elektromagnet: Antena tatasusunan boleh menghasilkan ciri-ciri sinaran yang berbeza daripada unit antena individu konvensional. Salah satu sebab utama untuk ini ialah gelombang elektromagnet yang dipancarkan oleh pelbagai unit sinaran koheren mengganggu dan bertindih antara satu sama lain di angkasa lepas, dengan sesetengah kawasan mengalami peningkatan sinaran dan yang lain mengalami penurunan sinaran. Ini mengakibatkan pengagihan semula jumlah tenaga sinaran malar merentasi kawasan ruang yang berbeza. ② Teorem Hasil Kali Gambarajah Arah: Di bawah keadaan medan jauh, fungsi arah ternormalisasi keseluruhan bagi suatu antena Susunan yang terdiri daripada berbilang unsur yang sama, teruja dengan amplitud dan fasa tetap, dan disusun dalam kedudukan geometri tetap, boleh diuraikan seperti berikut: Faktor primer F( θ , φ ): Kearah satu unit dalam ruang bebas (termasuk unit ' (pengkutuban dan orientasi). Faktor tatasusunan AF( θ , φ ): Ini ditentukan semata-mata oleh susun atur geometri, jarak, amplitud pengujaan dan fasa tatasusunan, dan tidak bergantung pada bentuk khusus elemen. Iaitu, gambarajah arah keseluruhan komposit D( θ , φ ) = F( θ , φ ) · AF( θ , φ ). Analisis tatasusunan antena . Analisis antena tatasusunan melibatkan penentuan ciri-ciri sinarannya di bawah andaian bahawa empat parameter diketahui (jumlah elemen, taburan ruang elemen, taburan amplitud pengujaan untuk setiap elemen, dan taburan fasa pengujaan untuk setiap elemen). Ciri-ciri ini termasuk antena tatasusunan ' gambarajah arah, lebar ...

Apa Itu an Antena ? An antena ialah peranti yang digunakan untuk menghantar dan menerima gelombang radio . Ia adalah komponen utama dalam sistem komunikasi tanpa wayar, yang mampu menukar arus elektrik frekuensi tinggi (yang mengalir dalam talian penghantaran) ke gelombang elektromagnet (yang merambat melalui ruang bebas), dan sebaliknya. Antena digunakan secara meluas dalam penyiaran radio, televisyen, komunikasi mudah alih, komunikasi satelit , sistem radar , dan banyak lagi bidang lain. Secara khusus, fungsi antena termasuk: Gelombang elektromagnet yang memancar: Pada bahagian pemancar, antena menukar tenaga elektrik frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh peralatan elektronik kepada gelombang radio dan memancarkannya ke ruang sekeliling untuk penghantaran jarak jauh. Menerima Gelombang Elektromagnet: Di bahagian penerima, antena menangkap gelombang radio dari angkasa dan menukarkannya kepada arus elektrik frekuensi tinggi. Isyarat ini kemudiannya boleh diproses—seperti demodulasi, amplifikasi dan penyahkodan—untuk memulihkan maklumat atau data asal. Penukaran Tenaga: Antena bertindak sebagai medium untuk penukaran tenaga , memindahkan tenaga dengan cekap antara gelombang berpandu (dalam talian penghantaran) dan gelombang ruang bebas (gelombang radio). Directivity dan Polarisasi: Banyak antena mempunyai khusus arahan dan polarisasi ciri-ciri. Directivity merujuk kepada keupayaan antena untuk memancarkan atau menerima tenaga dengan lebih berkesan dalam arah tertentu berbanding yang lain. Polarisasi menerangkan orientasi medan elektrik gelombang radio yang dipancarkan atau diterima oleh antena. Sifat ini membantu mengoptimumkan prestasi komunikasi, mengurangkan gangguan dan memanjangkan jarak komunikasi. Padanan Impedans: Untuk memastikan pantulan isyarat minimum dan kehilangan tenaga semasa penghantaran, antena mestilah dipadankan dengan impedans dengan talian penghantaran (talian suapan). Ini bermakna galangan input antena harus sepadan dengan galangan ciri talian untuk membolehkan pemindahan kuasa yang cekap. Peningkatan dan Liputan Isyarat: Dalam sesetengah sistem, antena digunakan untuk meningkatkan kekuatan isyarat atau meluaskan liputan . Contohnya: Dalam stesen pangkalan mudah alih , antena untung tinggi boleh mengembangkan kawasan liputan isyarat. Dalam komunikasi satelit , antena arah dan keuntungan tinggi meningkatkan kualiti penerimaan isyarat dan kebolehpercayaan.

Mengapa Pemadanan Impedans Diperlukan WWW.WHWIRELESS.COM Anggaran masa membaca: 15 minit Perbezaan terbesar antara frekuensi radio (RF) dan perkakasan terletak pada padanan impedans, dan sebab padanan impedans ialah penghantaran medan elektromagnet. Seperti yang kita sedia maklum, medan elektromagnet ialah interaksi antara medan elektrik dan medan magnet. Kehilangan dalam medium penghantaran berlaku kerana medan elektrik menyebabkan ayunan kesannya ke atas elektron. Semakin tinggi kekerapan , semakin banyak kitaran gelombang elektromagnet terdapat dalam talian penghantaran yang sama panjang, dan semakin tinggi frekuensi perubahan arus. Akibatnya, kehilangan haba yang dihasilkan oleh ayunan meningkat, membawa kepada kerugian yang lebih besar dalam talian penghantaran. Pada frekuensi rendah, kerana panjang gelombang lebih panjang daripada talian penghantaran, voltan dan arus pada talian penghantaran dalam litar kekal hampir tidak berubah, jadi kehilangan talian penghantaran adalah sangat kecil. Sementara itu, jika pantulan berlaku semasa output gelombang, superposisi gelombang pantulan dengan gelombang input asal boleh menyebabkan penurunan kualiti isyarat dan juga mengurangkan kecekapan penghantaran isyarat . Sama ada bekerja pada perkakasan atau sistem RF , matlamatnya adalah untuk mencapai yang lebih baik penghantaran isyarat , dan tiada siapa yang mahu tenaga hilang dalam litar. Apabila rintangan beban adalah sama dengan rintangan dalaman sumber isyarat, beban boleh memperoleh kuasa keluaran maksimum. Inilah yang sering kita rujuk sebagai padanan impedans. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa padanan konjugat adalah untuk penghantaran kuasa maksimum. Mengikut formula pekali pantulan voltan \( \Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \), \( \Gamma \) tidak sama dengan 0 pada masa ini, bermakna terdapat pantulan voltan. Untuk pemadanan tanpa herotan, impedans adalah sama sepenuhnya, jadi tiada pantulan voltan. Walau bagaimanapun, kuasa beban tidak dimaksimumkan dalam kes ini. Kerugian Pulangan (RL) = \( -20\log|\Gamma| \) Nisbah Gelombang Tetap Voltan (VSWR) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \) Hubungan antara nisbah gelombang berdiri dan kecekapan penghantaran ditunjukkan dalam jadual di bawah: Padanan impedans melibatkan proses pengiraan yang agak membosankan. Nasib baik, kami mempunyai Carta Smith, alat penting untuk pemadanan impedans. Carta Smith ialah gambar rajah yang terdiri daripada banyak bulatan bersilang. Apabila digunakan dengan betul, ia membolehkan kita memperoleh impedans padanan sistem yang kelihatan kompleks tanpa sebarang pengiraan. Satu-satunya perkara yang perlu kita lakukan ialah membaca dan menjejaki data di sepanjang garis bulat. ## Kaedah Carta Smith 1. Selepas menyambungkan komponen kapasitor siri, titik impedans bergerak mengikut lawan jam di sepanjang bulatan rintangan malar yang dihidupkannya. 2. Selepas menyambungkan komponen kapasitor shunt, titik impedans bergerak mengikut arah jam di sepanjang bulatan kond...