Nguyên lý hoạt động của anten, phân loại và các thông số kỹ thuật quan trọng
Anten là một linh kiện điện tử rất quan trọng và được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống hiện nay. Hãy cùng Alphavina tìm hiểu chi tiết về nguyên lý hoạt động của anten, phân loại và các thông số kỹ thuật quan trọng qua bài viết dưới đây.
Định nghĩa về anten, nguyên lý hoạt động
Anten là một linh kiện điện tử có thể bức xạ hoặc thu nhận sóng điện từ. Anten có hai chức năng cơ bản trong một hệ thống thông tin vô tuyến:
Chức năng chính là bức xạ các tín hiệu RF từ máy phát dưới dạng sóng vô tuyến hoặc chuyển đổi sóng vô tuyến thành tín hiệu RF để xử lý ở máy thu.
Chức năng khác là hướng năng lượng bức xạ theo một hay nhiều hướng mong muốn hoặc cảm nhận tín hiệu thu từ một hay nhiều hướng mong muốn, còn các hướng còn lại bị khóa lại.
Nguyên lý hoạt động của anten đó là anten chuyển đổi năng lượng điện sang sóng vô tuyến đối với anten phát hoặc chuyển đổi sóng vô tuyến sang năng lượng điện đối với anten thu. Kích thước vật lý (chiều dài, hình dạng, vật liệu) của anten liên quan trực tiếp tới tần số mà anten có thể thu hay phát sóng.
Phân loại anten
- Anten có rất nhiều loại khác nhau và có nhiều tiêu chí phân loại:
- Dựa trên cấu trúc vật lý của anten có thể phân thành: anten dây, anten khẩu độ, anten phản xạ, anten thấu kính, anten dải siêu nhỏ, anten giàn…
- Dựa trên tần số hoạt động của anten có thể phân thành: tần số rất thấp (VLF), tần số thấp (LF), tần số trung bình (MF), tần số cao (HF), tần số rất cao (VHF), tần số cực cao (UHF), tần số siêu cao (SHF), vi ba, sóng radio.
- Dựa trên chế độ ứng dụng của anten có thể phân thành các lĩnh vực: thông tin liên lạc điểm tới điểm, ứng dụng phát sóng, thông tin liên lạc ra đa, truyền thông vệ tinh.
- Dựa trên hướng truyền dẫn tín hiệu, có 3 loại chính: anten đẳng hướng – vô hướng, anten định hướng – có hướng và anten định hướng cao.
Bài viết này sẽ đề cập chi tiết hơn sự phân loại dựa trên hướng truyền dẫn tín hiệu.
Anten đẳng hướng – vô hướng (Omni – directional):
Anten đẳng hướng truyền tín hiệu RF theo tất cả các hướng song song với mặt đất theo trục ngang nhưng bị giới hạn bởi trục dọc (vuông góc với mặt đất). Loại anten này cung cấp vùng phủ sóng rộng nhất, có độ lợi (gain) khoảng 6dB. Anten này thường được dùng trong các tòa nhà cao tầng hay chung cư.
Anten định hướng – có hướng (Semi – directional):
Anten định hướng có hướng phát sóng rất hẹp. Muốn thu được sóng thì thiết bị thu sóng phải nằm chính xác trong phạm vi phát sóng hẹp của anten. Loại anten này thường truyền trong khoảng cách rất xa, có độ lợi lên đến 12dB hoặc cao hơn.
Anten định hướng cao (Highly – directional):
Anten định hướng cao truyền tải với một chùm tia rất hẹp, sử dụng chủ yếu cho kết nối Point to Point hoặc Point to MultiPoint. Loại anten này giống như các đĩa vệ tinh, với tên gọi chuyên ngành là anten parabol hoặc anten lưới.
Các thông số kỹ thuật quan trọng
+ Độ lợi (gain):
Độ lợi của anten là khả năng tập trung năng lượng hiệu quả để bức xạ hoặc thu sóng điện từ theo một hướng xác định. Đơn vị độ lợi của anten là dB, nó được tính bằng tỉ số cường độ bức xạ của anten so với cường độ bức xạ đo được nếu đem công suất đầu vào của anten bức xạ ra mọi hướng.
Trong các điều kiện giống nhau, độ lợi càng cao thì khả năng định hướng càng tốt và sóng truyền đi càng xa, tức là khoảng cách phủ sóng tăng lên. Độ lợi ảnh hưởng đến phạm vi đọc và băng thông. Lựa chọn anten có độ lợi cao hay thấp tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể.
+ Độ rộng chùm (beamwidth):
Độ rộng chùm tia của anten là vùng mà hầu hết công suất được bức xạ, là công suất đỉnh. Với cùng một công suất phát sóng thì việc giới hạn độ rộng chùm tia tính theo độ ngang (horizontal) và độ dọc (vertical) sẽ khiến sóng được phát đi xa hơn. Độ rộng chùm tia hẹp thì vai trò định hướng tốt hơn, xa hơn, khả năng chống nhiễu mạnh hơn.
+ Tỷ lệ trước và sau (Front to Back Ratio):
Tỷ lệ trước – sau của anten là tỷ số giữa mật độ thông lượng công suất theo hướng bức xạ tối đa của thùy chính với mật độ thông lượng công suất tối đa gần hướng ngược lại. Hầu hết không phải tất cả các anten đều phát tín hiệu ra phía sau, thường là do tín hiệu uốn từ chùm chính. Bạn cần có phương pháp để xử lý các chùm tín hiệu phía sau này.
+ Hệ số sóng đứng (SWR):
Hệ số sóng đứng là một đặc trưng của anten cho biết trở kháng đầu cuối của anten được phối hợp tốt như thế nào với trở kháng đặc trưng của đường truyền dẫn. Tỷ lệ sóng đứng được tính bằng tỷ lệ của điện áp tối đa đến tối thiểu trên đường dây không tổn hao. Tỷ lệ kết hợp hoàn hảo là 1:1 nhưng trên thực tế sẽ có suy hao trên tất cả các đường truyền. Tỷ số sóng đứng càng cao có nghĩa là sự kết hợp giữa bộ cấp nguồn và anten càng kém, khiến đầu ra bị giảm và giảm đáng kể công suất truyền.
+ Trở kháng anten:
Trở kháng (impedance) là một đại lượng đặc trưng biểu thị cho khả năng chống lại dòng điện xoay chiều, tín hiệu RF đặt vào thiết bị đó. Tất cả thiết bị RF – radio, đường truyền, anten và tải đều có trở kháng riêng. Tiêu chuẩn phổ biến trở kháng của các thiết bị RF hiện nay là 50 ohm. Khi anten được kết nối với một đoạn cáp, nếu trở kháng đầu vào của anten trùng khớp với trở kháng của thiết bị và đường truyền thì tổng công suất được truyền từ thiết bị đến anten là tối đa. Nếu trở kháng không phù hợp thì một số năng lượng sẽ bị phản xạ ngược lại nguồn, số còn lại được truyền đi đến anten. Nếu không có sự kết hợp trở kháng thì tín hiệu sẽ bị giảm đáng kể.
+ Đầu nối anten:
Đầu nối là hệ thống đồng trục để ghép nối với cáp đồng trục nhằm truyền đưa tín hiệu và duy trì sự che chắn nhiễu trong môi trường. Có nhiều loại đầu nối khác nhau phù hợp với từng loại cáp và môi trường sử dụng. Việc sử dụng đầu nối không ảnh hưởng đến hiệu suất, nhưng cần chọn đúng loại đầu nối cho anten cũng như đầu đọc. Các đầu nối anten phổ biến nhất là: loại N, RP-TNC và SMA
Chọn mua anten chất lượng
Có rất nhiều loại anten khác nhau, mỗi loại anten được thiết kế với một mục đích sử dụng cụ thể và sẽ hoạt động rất khác nhau. Việc lựa chọn anten cần dựa vào mục đích sử dụng và các thông số kỹ thuật quan trọng của anten như độ lợi, trở kháng, độ rộng chùm tia, tần số làm việc, kích thước, hình dạng, vị trí lắp đặt…
Trên thị trường có rất nhiều nơi bán anten với đa dạng giá thành, chất lượng. Điều này gây khó khăn cho khách hàng khi lựa chọn nhà cung cấp uy tín. Alphavina là công ty chuyên cung cấp linh kiện điện tử, thiết bị viễn thông, bao gồm các loại anten, cáp, đầu nối cáp. Với kinh nghiệm hơn 10 năm hoạt động, chúng tôi là đơn vị trực tiếp phân phối bán buôn, bán lẻ đa dạng các loại anten đáp ứng tất cả nhu cầu của khách hàng cá nhân, tổ chức, doanh nghiệp.
Đội ngũ tư vấn, kỹ thuật viên có chuyên môn cao, giàu kiến thức và kinh nghiệm sẽ giúp khách hàng lựa chọn đúng loại anten đảm bảo các thông số kỹ thuật, phù hợp với nhu cầu sử dụng và tối ưu nhất về mặt chi phí. Dịch vụ giao hàng nhanh chóng tận nhà trên toàn quốc mang lại sự tiện lợi cho khách hàng. Dù là mua trực tiếp hay mua online, khách hàng đều được bảo đảm về chất lượng cũng như đầy đủ chế độ bảo hành.
Bài viết trên đây của Alphavina đã cung cấp những thông tin cơ bản về anten giúp bạn đọc có thêm kiến thức khi lựa chọn và sử dụng. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và lựa chọn loại anten chất lượng đúng như mong muốn.
Thông tin liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ ALPHA VIỆT NAM
Địa chỉ: Số 01-LK31, TDP Quang Minh, Phường Dương Nội, Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nội
Văn phòng giao dịch: Số 9, Tổ Dân Phố Chợ, Phường Đại Mỗ, Quận Nam Từ Liêm, Thành phố Hà Nội
Số điện thoại: 0929640863
Tel:(+84)2438399555
Email: info@alphavina.com
