アンテナは、電流を EM (電磁) 波に変換する空中または金属の構造物です。これらは主に、マイクロ波、電波、赤外線、可視光を含む非電離電磁場の送受信に使用されます。アンテナにはさまざまなタイプ、サイズ、形状があります。小さなアンテナはテレビを見るために家の屋根で使用され、大きなアンテナはからの信号を捕捉するために使用されます。 衛星 。同様に、無線通信におけるループ アンテナは、そのユニークな特性とその多用途な用途により、非常に人気のあるトランスデューサーです。このアンテナの基本概念と利点を知ることで、現代の通信システムにおけるアンテナの重要性を知ることができます。そこで、この記事では簡単な情報を提供します。 ループアンテナ 、その種類、動作、およびアプリケーション。
ループアンテナとは何ですか?
ループ アンテナの定義は次のとおりです。無線アンテナの一種で、ワイヤーやループをコイル状に曲げて形成したもの。このアンテナのループには高周波電流が流れます。アンテナのループの形状、サイズ、向きはさまざまで、アンテナの性能に影響します。の ループアンテナのシンボル を以下に示します。
ループ アンテナの効率は、主にその寸法と動作周波数によって決まります。小型のアンテナは、特に電磁場の磁気成分に敏感であるため、これらのアンテナは磁気ループ アンテナとして知られています。このアンテナの特性により、干渉や電気ノイズの影響を受けにくくなるため、アマチュア無線通信や短波無線受信などの用途に非常に役立ちます。
ループアンテナの設計と動作
このアンテナは、高周波電流を流すコイルを使用して設計されています。このループはワイヤーを曲げることでどんな形にもできるので、 ループアンテナの形状 は;設計者の都合に基づいて、長方形、円形、正方形、六角形、または三角形。このアンテナ全体の電流は同位相内にあり、磁場は電流を運ぶ完全なループに対して垂直です。
これらのアンテナは通常、次の基準に基づいて動作します。 電磁誘導 この原理は、RF エネルギーが存在すると交流磁場が生成され、ループ内に電流が誘導され、信号の送信 (または) 受信が可能になることを意味します。ループ内の電流は電場を生成し、無線通信を可能にすることで電磁波のようなエネルギーを放射します。の ループアンテナ周波数 範囲は300MHz～3GHzです。このアンテナの性能は、アンテナの形状やループの構成材料の改良など、さまざまな手段によって強化できます。
ループ アンテナの特性はモノポールやダイポールと同じで、低コストで構築が非常に簡単です。これらのアンテナはさまざまな形状で入手できますが、放射パターンの基本特性は主にループの形状に依存しません。モノポールとダイポールの電気長がアンテナの効率に影響するのと同様に、ループの電気的サイズがアンテナの効率を決定します。
ループアンテナの種類
ループ アンテナには、次のようなさまざまな要因に基づいてさまざまなタイプがあります。ループのサイズ、構成、向きについては後述します。
小型ループアンテナ
小型・マグネットタイプ
動作周波数の波長の 1/10 未満の小さな円周を持っています。これら アンテナの種類 非常にコンパクトなので、スペースが限られたポータブル用途や設置に使用されます。これらのアンテナは、サイズが小さいにもかかわらず、優れたパフォーマンスを発揮します。ゲイン、放射効率、特にコンデンサを介して調整した場合。
これらは主に受信アンテナとして使用されますが、効率が低下し、周囲のループが小さくなるにもかかわらず、まれに送信に使用されることもあります。小型のループ アンテナの最良の例は、ほぼ AM 放送ラジオで使用されているフェライト アンテナまたはループ スティック アンテナです。これらのアンテナの放射パターンは、ループ平面内の方向で最も高く、したがって、大きなループの最大値に対して垂直になります。
大型ループアンテナ
これらのアンテナは全波ループ アンテナまたは自己共振ループ アンテナとしても知られており、これらのアンテナは動作周波数の周長が 1/10 を超えています。 波長 。これらのアンテナは、送信と受信の両方の点で他のタイプのアンテナと比較して非常に効率的です。これらのアンテナは、小型のループ アンテナと比較して利得が高くなります。
したがって、これらは次のようなさまざまなアプリケーションで使用できます。無線方向探知、電波天文学、長距離通信。このアンテナの放射パターンは、開口部で 2 つのローブの放射パターンであり、両方向にピークがあり、全波共振はループ面に垂直です。
マルチターンループアンテナ
これらのアンテナには、ループの効率的な領域を増やすワイヤ (または) 他の導電性材料がさまざまに巻かれています。これらのアンテナは、シングルターンベースのループと比較してゲインが向上し、放射抵抗が高くなります。これらのアンテナは、次のようなさまざまなアプリケーションで利用されます。無線方向の検出、低周波通信、磁場の検出。
水平ループアンテナ
水平方向に向いたループアンテナを水平ループアンテナといいます。これらのタイプのアンテナはスカイウェーブ アンテナとも呼ばれ、電離層から反射された信号を捕捉する機能があるため、長距離通信に一般的に使用されます。
垂直ループアンテナ
垂直方向に向けられたループ アンテナは、垂直ループ アンテナとして知られています。これらのアンテナは、地上波信号を捕捉する際に非常に効果的です。これらのタイプのアンテナは、方向探知と短距離通信によく使用されます。
“DC電気モーター速度制御 ”
放射パターン
の ループアンテナの放射パターン を以下に示します。このアンテナの放射パターンは、短い水平アンテナに似ています。 ダイポールアンテナ 。次の図では、さまざまなループ角度の放射パターンが非常に明確に示されています。 0 度の接線は垂直偏波を示し、90 度の接線は水平偏波を示します。
の ループアンテナの偏波 フィードの位置に基づいて水平または垂直に偏光されます。アンテナの形状に基づいて、水平偏波は水平辺の中央で指定され、垂直偏波は垂直辺の中央で指定されます。一般に、小型のループ アンテナは直線偏波であるため、このアンテナが可動受信機の上部に配置され、受信機の出力端子がメーターに直接接続されている場合は、大型の方向探知機になります。
長所と短所
の ループアンテナの利点 以下のものが含まれます。
- ループ アンテナのサイズはコンパクトで設計が簡単であるため、設置時の柔軟性と可搬性が可能です。
- これらは低コストであり、手の動きによって単純に調整されるものではありません。
- これらは、他の種類のアンテナの近くでも干渉することなく動作できます。
- これらのアンテナは軽量です。
- 方向探知などのポータブルアプリケーションに適しています。
- これらのアンテナには、次のようなさまざまな種類があります。アドコック アンテナ、クローバーリーフ アンテナ、アルフォード ループ、ベリーニ-トシ アンテナなど。
- これらのアンテナは特に小さなループを備えており、電界ノイズが低く、干渉の多い場所での使用に優れているため、無線通信に多くの重要な利点をもたらします。
- これらのアンテナは指向性放射パターンを示し、特定の状況では非常に役立ちます。
- このアンテナの小さなループは通常、磁気双極子として使用されます。
- このアンテナには指向性があります。
- このアンテナでは、アンテナのループの周囲に誘導される EMF は、2 つの垂直面間の変動のみと等価でなければなりません。
- このアンテナの放射パターンはループの形状に依存しません。
- 電流はアンテナのループ全体で同様の位相と大きさになります。
の ループアンテナのデメリット 以下のものが含まれます。
- アンテナのループの伝送効率は非常に悪いです。
- このアンテナは高周波には適していません。
- このアンテナのパターンの 2 つのヌルにより、180 度のあいまいさが生じる可能性があります。
- これらのアンテナはゲインが低く、調整が難しく、非常に狭帯域です。
- 携帯性が低下しました。
- 方向探知機としてのループ アンテナは、離れた送信機の方位とその相互の方位を区別することができません。
- ループが小さいアンテナは効率が悪いため、低い周波数で受信アンテナとして使用されます。
- 小さなループを備えたアンテナは放射抵抗値が非常に低いため、高レベルの電流が流れるため、熱の形で電力損失が発生します。
用途・用途
ループアンテナの用途や用途には次のようなものがあります。
- これらのアンテナは無線で使用されます 通信システム のように ワイヤレスセンサーネットワーク (WSN)、 ワイヤレス給電 (WPT) システムと RFID システム。
- これらのアンテナは、幅広いアプリケーションで使用されます。
- これらは放送受信システムで使用され、AM ラジオの場合は内蔵アンテナとして機能します。
- 大型ループ アンテナは、航空機の受信機や低周波 RFID システムの方向探知装置に使用されます。
- これらは、HF、MF、および短波受信機で使用されます。
- これらのアンテナは UHF 送信機内で使用されます。
- これらのアンテナは、ラジオ受信機内で高周波を受信するために使用されます。
- これらは、長波および中波帯内の放送信号の受信に使用されます。
- これらのアンテナは、高周波数帯域の使用としてアマチュア無線コミュニティ内で非常に人気があります。
- これらのアンテナは、無線通信の増加に伴い、近距離無線デバイスや RFID システムで使用されます。 モノのインターネット (IoT)。
したがって、これは ループアンテナの概要 、働き、種類、メリット、デメリット、応用について。これらのアンテナは、その指向特性、多用途性、電気的干渉に対する耐性、およびコンパクトなサイズでよく知られている柔軟な無線通信デバイスです。これらのアンテナは電磁誘導に基づいて動作し、現代の通信システム、無線通信、無線探知、短波無線受信などに使用されています。ここで質問があります。ダイポール アンテナとは何ですか?
