II. Anten sĩng ngắn:
b. Anten xoắn phẳn g:
Anten xoắn phẳng lơgarit và xoắn phẳng acsimet đều là các anten bức xạ trường phân cực quay.
Để tiếp điện cho anten xoắn phẳng lơgarit cũng như xoắn acsimetcĩ thể dùng file song hành vì kết cấu của các anten này là kết cấu đối xứng. Trong thực tế, việc tiếp điện cho anten cĩ thể thực hiện bằng fide đồng trục. Khi ấy vỏ ngồi của fide được gắn vào một nhánh của anten xoắn, cịn lõi của fide đồng trục được tiếp cho nhánh thứ hai. Các nhánh của anten cĩ thể được cấu tạo từ các lá kim loại mỏng dán lên các tấm điện mơi. Bước sĩng cực đại của dải tần số cĩ quan hệ với độ dài nhánh anten và được xác định từ hệ thức :
L= (1 – 1,5 )λmax (3.9) l: độ dài của một nhánh anten.
Bước sĩng cực tiểu của dải tần số cĩ quan hệ với bán kính ban đầu của đường xoắn và xác định.
8 min , λ ρο ≤ (3.10) c. Anten xoắn chĩp :
Cĩ hai loại xoắn chĩp thường vaø xoắn chĩp lơgarit
- Anten xoắn chĩp thường: Hệ số bao trùm dải sĩng của anten loại này cĩ thể đạt tới
1
20 . Thơng thường giới hạn này của dải tần cơng tác đối với anten xoắn chĩp sẽ ứng với tần số mà bước sĩng λmin của nĩ bằng độ dài của vịng xoắn nhỏ nhất, cịn giới hạn dưới sẽ ứng với tần số mà bước sĩng λmax của nĩ bằng độ dài của vịng xoắn lớn nhất.
- Anten xoắn chĩp lơgarit: cĩ đồ thị bức xạ đơn hướng (hình 3.15), hướng bức xạ của anten xoắn chĩp là hướng trục, cực đại về phía đỉnh chĩp. Trong thực tế, anten được kế cấu từ các băng kim loại gắn lên mặt nĩn điện mơi, việc tiếp điện cho anten cĩ thể được thực hiện bằng cáp đồng trục gắn dọc theo băng kim loại.
Trở kháng vào của anten xoắn chĩp lơgarit thực tế khơng biến đổi trong dải tần cơng tác. Trị số của nĩ phụ thuộc chủ yếu vào gĩc θ o của đỉnh chĩp, trở kháng vào Rva tăng khi θo tăng. Trong thực tế, anten xoắn thường và xoắn lơgarit cũng cĩ thể được thiết lập trên các mặt cĩ hình dạng khác.
8. Anten mạch in (anten mạch dải )
Anten mạch in( hay anten mạch dải) cịn thường được gọi là anten mạch vi dải vì nĩ cĩ kích thước rất nhỏ, về thực chất là một kết cấu bức xạ kiểu khe.
Về cấu tạo, mỗi phần tử anten mạch dải gồm các phần chính là phiến kim loại, lớp đế điện mơi, màn chắn
Phiến kim loại được gắn lên đế điện mơi, tạo nên một kết cấu tương tự một mảng của mạch in, do vậy anten cĩ tên gọi là anten mạch in. Các thơng số cấu trúc cơ bản của một phần tử anten mạch dải là chiều dài L, chiều rộng W,bề dày t và hằng số điện mơi ε của lớp đế điện mơi. Phần tử anten mạch dải cĩ thể tiếp điện bằng đường truyền mạch dải hoặc dùng cáp đồng trục cĩ đầu thăm nối với phiến kim loại, cịn vỏ cáp nối với màn chắn.
Trong mặt phẳng E ( mặt phẳng vuơng gĩc với trục của khe), trường bức xạ của hai khe được xác định :
cos( cosϕ) λ π ο L K E = (3.11)
K: đại lượng phụ thuộc vào biên độ trường được kích thích trong khe, λo là bước sĩng trong khơng gian tự do. Cơng thức này đúng cho các gĩc ϕ nằm trong giới hạn 0 < ϕ <180, nghĩa là đúng cho nửa khơng gian phía trên của màn chắn.
Đồ thị phương hướng của anten mạch in được vẽ ở hình (3.18)
Anten mạch dải được sử dụng chủ yếu ở dải siêu cao tần, cĩ nhiều ưu điểm về mặt kết cấu ( nhỏ, nhẹ, mỏng, chắc chắn) và cĩ thể áp dụng cơng nghệ mạch in để sản xuất nên giá thành thấp.
Phần tử bức xạ của anten mạch dải nằm ở phía trên của tấm kim loại ( màn chắn dẫn điện ) nên cĩ thể dể dàng kết hợp các phần tử anten với các mạch tích cực( mạch khuếch đại, đổi tần…) hoặc các mạch xử lý tín hiệu nằm ở phía sau màn chắn để tạo ra anten tích cực hoặc anten cĩ xử lý tín hiệu .
9. Anten loa.
Anten loa thuộc loại anten bức xạ mặt. Mặt bức xạ của anten là miệng loa, phần tử bức xạ cơ bản của anten là nguyên tố Huyghen, là nguyên tố điện tích được kích thích bởi từ trường đồng pha. Anten loa thường được dùng ở dải sĩng cm.
Năng lượng cao tần được truyền theo ống dẫn sĩng tới cổ loa dưới dạng sĩng phẳng. Ở đây một phần nhỏ năng lượng sẽ phản xạ trở lại, cịn đại bộ phận tiếp tục truyền theo thân loa dưới dạng sĩng phân kỳ tới miệng loa. Tại miệng loa, phần lớn năng lượng được bức xạ ra khơng gian ngồi, một phần sẽ phản xạ trở lại. Sự phản xạ sĩng từ cổ loa sẽ càng lớn khi gĩc mở của loa càng lớn, cịn sự phản xạ từ miệng
loa sẽ càng nhỏ khi kích thước của miệng loa càng nhỏ.
Hình 3-19
Vận tốc pha của sĩng truyền ra là:
2 ) b 2 ( 1 c v λ − = (3.12) với : c là vận tốc ánh sáng.
b là kích thước của miệng loa.
Các anten dạng loa khơng cho độ định hướng cao nhưng cĩ kết cấu đơn giản. Kích thước của anten phụ thuộc gĩc chùm tia mong muốn, độ lợi hướng và các chỉ tiêu kỹ thuật cĩ liên quan với nhau.
Băng thơng của anten loa hẹp hơn nhiều so với anten parabol cĩ cùng kích thước.