Anten Kuramı ve Dizileri
Antenler, yönlendirilmiş sinyalleri yayılan dalgalara dönüştürmekte ve tersini yapmaktadır; desen, kazanç ve empedans ile karakterize edilmekte ve yönlülük sağlamak amacıyla diziler halinde birleştirilmektedir.
Tanım
Anten kuramı, elektromanyetik dalgaları verimli bir şekilde yayan veya alan cihazları incelemekte, performanslarını radyasyon deseni, yönlülük, kazanç, empedans ve polarizasyon aracılığıyla nicel olarak belirlemektedir. Diziler ise yayılan hüzmenin şeklini ve yönünü kontrol etmek için birden fazla elemanı birleştirmektedir.
Kapsam
Bu konu, yayıcı yapıların mühendisliğini kapsamaktadır: doğrusal ve açıklık antenleri, radyasyon deseni (ışıma deseni), yönlülük ve kazanç, radyasyon direnci (ışıma direnci), giriş empedansı ve bant genişliği, polarizasyon (kutuplanma), iletim ve alım karşılıklılığı (resiprokluk) ve dizi faktörü, hüzme yönlendirme ve hüzme biçimlendirme özelliklerine sahip anten dizileri. Radyasyon kuramını pratik iletişim ve algılama sistemlerine uygulamaktadır.
Temel sorular
- Bir antenin radyasyon deseni ve kazancı nasıl belirlenmektedir?
- İletim ve alım özellikleri neden karşılıklılık (resiprokluk) ile ilişkilidir?
- Eleman dizileri hüzmeyi nasıl yönlendirmekte ve şekillendirmektedir?
Anahtar kavramlar
- radyasyon deseni
- yönlülük
- kazanç
- radyasyon direnci
- giriş empedansı
- karşılıklılık (resiprokluk)
- dizi faktörü
- hüzme biçimlendirme
Temel kuramlar
- Anten parametreleri ve karşılıklılık (resiprokluk)
- Bir anten, radyasyon deseni, yönlülük, kazanç, radyasyon direnci ve empedans ile tanımlanmakta olup, karşılıklılık (resiprokluk) ilkesi gereği iletim ve alım desenleri özdeştir.
- Dizi faktörü ve hüzme biçimlendirme
- Bir anten dizisinin birleşik deseni, eleman aralığı ve fazlaması ile belirlenen bir dizi faktörü çarpı eleman desenidir; bu da hüzmenin daraltılmasına ve elektronik olarak yönlendirilmesine olanak tanımaktadır.
Klinik önem
Anten tasarımı; mobil ve uydu iletişimini, radar ve uzaktan algılamayı, radyo astronomi dizilerini, kablosuz güç ve RFID teknolojilerini, ayrıca radar tıbbında ve manyetik rezonans görüntülemede kullanılan faz dizili (phased-array) ve bobin tasarımlarını mümkün kılmaktadır.
Tarihçe
Hertz'in dipol ve döngü antenleri ilk antenler olmuştur; Marconi ise bunları uzun mesafeli kablosuz iletişim için büyütmüştür. Yirminci yüzyıl çalışmaları, Yagi-Uda tasarımı gibi yönlü diziler üretmiş, Jansky'nin anteni kozmik radyo dalgalarını tespit ederek radyo astronominin temelini atmıştır. Faz dizili antenler ise daha sonra elektronik hüzme yönlendirmeyi mümkün kılmıştır.
Öne çıkan isimler
- Guglielmo Marconi
- Heinrich Hertz
- Karl Jansky
İlgili konular
Temel eserler
- balanis2016
- kraus2002
Sıkça sorulan sorular
- Anten kazancı nedir?
- Kazanç, bir antenin yayılan gücü tercih edilen yönde izotropik bir yayıcıya kıyasla ne kadar güçlü yoğunlaştırdığını ölçmekte, yönlülüğü verimlilikle birleştirmektedir.
- Bir dizi, hareket etmeden hüzmesini nasıl yönlendirebilir?
- Her bir elemana beslenen sinyalin göreceli fazını ayarlayarak, bir dizi, eleman katkılarının yapıcı bir şekilde toplandığı yönü değiştirmekte ve böylece hüzmeyi elektronik olarak yönlendirmektedir.