Anten siêu cao tần là loại anten dùng cho dải sóng có bước sóng nhỏ (khoảng 10 m ). Nó được dùng trong thiết bị vô tuyến điện siêu cao tần như :vô tuyến truyền hình, rađa, điều khiển bằng vô tuyến . . . Tùy theo yêu cầu cụ thể thì các anten siêu cao tần có tính phương hướng rộng hay hẹp, nhất định có kết cấu nhất định.
1. Anten chấn tử ở siêu cao tần:
Chấn tử thường dùng là chấn tử nửa sóng. Vì điện kháng vào của nó bằng không, kích thước nhỏ, tính phương hướng thường đạt yêu cầu. Điện trở vào thường là 73,1 ohm.
Chấn tử siêu cao tần có yêu cầu quan trọng là phải phối hợp với fide.
Hình a: là chấn tử đối xứng tiếp điện bằng dây song hành. Kết cấu này bảo
đảm tính đối xứng của chấn tử, trở kháng sóng của dây song hành khoảng vài trăm ohm. Do đó phải có thiết bị hợp trở kháng.
Hình b: là chấn tử tiếp điện sun. Đoạn giống như điện cảm mắc ở đầu vào.
Chọn l và L điều chỉnh được trở kháng vào của anten mà không cần thêm thiết bị phối hợp.
Hình c:là chấn tử chiết hợp có trở kháng vào lớn phối hợp tốt với fide song
hành. Do đó độ dài λ/2, dòng điện trên hai nhánh trên và dưới cùng chiều (đồng pha) khoảng cách của hai nhánh nhỏ hơn so với bước sóng. Do đó bức
xạ của anten chiết hợp có thể coi như bức xạ của hai chấn tử nữa sóng đồng pha, hay hai chấn tử có dòng điện là 2I.
Công suất bức xạ: P∑ =(2I)2R =(2I)2.7,31 (3.1)
2. Anten Tuanike :
Anten Tuanike đơn giản là một kết cấu gồm hai chấn tử đối xứng đặt vuông góc với nhau, được tiếp điện với các dòng điện có biên độ bằng nhau một góc π/2.
Bức xạ của các tầng trong mặt phẳng ngang là đồng pha và vô hướng với trường cực hóa ngang sẽ dạng cực hóa ngang là cực hóa thích hợp để tránh nhiễu công nghiệp ở dải sóng cực ngắn.
Anten Tuanike được sử dụng làm anten phát sóng vô tuyến truyền hình hoặc anten phát thanh sóng cực ngắn thì phải có hướng tính cao trong mặt phẳng thẳng đứng .
Để đạt được yêu cầu này, anten được cấu tạo từ nhiều anten Tuanike đơn giản, xếp đặt thành nhiều tầng. Khoảng cách giửa hai tần thường được chọn là λ/2 , với các tần được tiếp điện đồng pha.
Khi sử dụng làm anten vô tuyến truyền hình cần có các yêu cầu sau : - Bức xạ đồng đều trong mặt phẳng ngang.
- Bức xạ cực tiểu trong mặt phẳng đứng. Tập trung công suất trong mặt phẳng ngang.
- Điện trường phân cực ngang .
Để thực hiện việc tiếp điện lệch pha 90ο giữa hai chấn tử trong cùng một tầng và tiếp điện đồng pha giữa các tầng.
Hai đường fide nói với hai nhóm chấn tử của hai mặt phẳng đứng sẽ được điều chỉnh ở chế độ sóng chạy và được nối song song với nhau, đồng thời độ dài của hai đuờng fide cần khác nhau một phần tư bước sóng độ tạo lệch pha
ο
Để kết hợp yêu cầu về dải tần số và các yêu cầu khác nhằm đảm bảo có một kết cấu vững chắc, ít chắn gió, có khả năng chống sét tốt, các chấn tử được chế tạo dưới dạng tấm lưới phẳng hình chữ nhật hoặc cánh bướm.
3. Anten dẫn điện :( Anten YAGI)
Sơ đồ anten như hình vẽ, nó gồm chấn tử chủ động thường là chấn tử nửa sóng, một chấn tử phản xạ thụ động,và một số chấn tử dẫn xạ thụ động D.
Chấn tử chủ động A được nối với máy phát cao tần. Dưới tác dụng của trường bức xạ tạo bởi A, trong Pv và D xuất hiện dòng cảm ứng và các chấn tử này sẽ bức xạ thứ cấp. Nếu chọn được độ dài của điểm P và khoảng cách từ A đến P một cách thích hợp thì P sẽ trở thành chấn tử phản xạ của A.Khi ấy năng lượng bức xạ của cặp A, P sẽ giảm dần về phía chấn tử phản xạ và tăng cường theo hướng ngược lại. Tương tự nếu chọn được độ dài D và khoảng cách từ D đến điểm A một cách thích hợp thì D sẽ trở thành chấn tử dẫn xạ của A năng lượng hệ bức xạ của hệ A – D tăng cường về phía chấn tử dẫn xạ D. Kết quả năng lượng bức xạ của hệ sẽ tập trung về một phía hình thành nên một kênh dẫn sóng dọc theo trục anten hướng từ phía chấn tử phản xạ về – phía chấn tử dẫn xa. Mỗi anten Yagi thường chỉ có một chấn tử làm nhiệm vụ phản xạ.
Số chấn tử dẫn xạ từ 2 đến 10 có khi tới vài chục cách nhau (0,15 – 0,25 )λ. Thanh phản xạ chỉ có một, khoảng cách thanh phản xạ với chấn tử chính (0,1 – 0,35 ) λ. Hệ số khuếch đại của anten càng lớn nếu số chấn tử dẫn xạ càng lớn. Anten dẫn xạ đạt được hệ số khuếch đại như sau:
Số chấn tử dẫn xạ Hệ số khuếch đại 20 13 6 4 12 15 13 8
Trong thực tế, thường chấn tử chủ động là chấn tử vòng dẹt vì hai lý do chính sau:
-Có thể trực tiếp gắn trực tiếp chấn tử lên thanh đở kim loại,không cần dùng phần tử cách điện.
-Chấn tử vòng dẹt có trở kháng vào lớn, thuận tiện trong việc phối hợp trở kháng .