Neden bazı radyo antenleri toprağa giden bir yola ihtiyaç duyar, bazıları ise gerektirmez?

Şu anda radyonun temellerini öğreniyorum ve kristal radyolar gibi bazı radyoların, esasen toprağa gömülü bir tel olan bir tekel antene sahip olduğunu fark ettim. Ancak, masamın üzerinde oturan portatif gibi diğer radyolar yok. Antenlerin topraklanması gerekiyor mu?

Uzun cevap için özür dilerim - bu karmaşık bir konudur. Ana noktalara odaklanmaya çalıştım. Antenlerin kapsamlı bir tedavisi olması amaçlanmamıştır.

Toprak ve Toprak.

Eğer 'yer' ile Dünya'ya fiziksel olarak bağlı demek istiyorsan, o zaman cevap açıkça hayırdır, aksi takdirde iletişim uyduları veya uzay sondaları işe yaramaz. 'Topraklama' ile devrede, bir devredeki diğer tüm gerilimlere (0V) atıfta bulunulan bir nokta kastediyorsanız, cevap evettir.

Antenler bir elektromanyetik dalga ileterek veya alarak çalışır. (Bkz. Maxwell, Hertz ve diğerleri)

EM dalgası - hava tipleri ve şekilleri:

EM Dalgaları elektrik alanlarından veya manyetik alanlarından (veya her ikisinden) tespit edilebilir. Dalga ayrıca polarize edilebilir, böylece antenler bu polarizasyon için de optimize edilebilir. Bir antenin 'kazancı' yönlenerek, ona ekstra elemanlar eklenerek veya şekilli reflektörler kullanılarak arttırılabilir. Bu nedenle, farklı dalga boylarında alımı (veya iletimi) optimize etmek için çok çeşitli şekil ve boyutlar ve sade tuhaf görünümlü tasarımlar.

'Basit' tekel.

Dikey bir anten (bir kristal seti ile yaygın olarak kullanılan anten) elektrik alanını tespit eder. Bu, yükü anteni 'yukarı ve aşağı' hareket ettirerek küçük ama ölçülebilir bir alternatif akım üretir. Bu etki, antenin fiziksel boyutları EM dalgasının dalga boyuyla eşleştiğinde en yüksektir. (rezonans etkilerine bakın) Antenin herhangi bir şeye bağlı olmasını gerektirmez .

Bu tip anten çok yönlüdür.

(Zayıf) sinyalin alıcıya bağlanması için ayar ve empedans uyumu gerekir. Anten için bu LC ayarlı devre (Tank) ile gerçekleştirilir. Ayarlanan devre seçilen bir dar frekans bandını büyütecektir (bakınız Q faktörü). Ayarlama bobini hafifçe dokunabilir (bir otomatik transformatörde olduğu gibi) veya enerjinin bir kısmı 'radyo' devresine aktarıldığından anten üzerindeki yükü optimize etmek için ayrı bir bobin kullanılabilir. Çok fazla enerji almak tepkiyi azaltır. Yüksek Q faktörüne sahip olmak, tek tek şanzımanları kolayca ayırmanızı sağlar. (Seçicilik)

Bu etkiyi en üst düzeye çıkarmak için, antenin uzunluğu sinyalin dalga boyu ile ilişkili olmalıdır. Toprak (toprak) yansıtıcı bir yüzey görevi görür ( bir dönüş iletkeni olarak değil ) ve bir dipol anteni üreterek antenin etkin uzunluğunu ikiye katlayabilir. Bu zemin düzlemi etkisi, bir metal levha (iyi iletken) veya hatta tel kullanılarak iyileştirilebilir.

Ortak yagi dizisi (TV anteni) bu fikri göstermektedir. Sinyal katlanmış bir dipolden alınır. Diğer elementler dipollerdir (yatay veya dikey polarize veya her ikisi). Bunlar pasif antenler olarak işlev görür ve gelen dalgayı bir faz kayması ile yeniden iletir, böylece ana alıcı antendeki sinyal gücüne katkıda bulunur. Yagi yöne duyarlıdır.

Taşınabilir Radyolar.

Portatif bir radyodaki hava alma, bir ferrit çubuğunun etrafına sarılmış bir bobindir. (bir döngü anteni) ve EM dalgasının manyetik alan bileşenini tespit eder . Bu değişen manyetik alan, bobinde bir voltaj indükler. Bobin, değişken kapasitörlü ayarlanmış bir devre oluşturur. İkinci bir 'çıkış' bobini veya belki de birincil bobin empedansı üzerindeki bir 'musluk', ayarlanmış devreyi yüklemeden amplifikatör devresiyle eşleşir ve keskin bir şekilde ayarlanmış bir anten üretir.

Döngü antenler çok yönlüdür, çünkü portatif radyoyu 360 derece döndürerek kolayca gözlemleyebilirsiniz.

Ayarlanan devrenin bir ucunun radyo devresinin geri kalanının 'toprağına' veya 0V'sine bağlı olduğuna dikkat edin. Ayrıca, genellikle küçük bir kapasitör ile bobinin 'sıcak' ucuna veya belki de ferrit çubuğundaki ayrı bir bobine bağlanan ikinci bir anten (tel uzunluğu veya 'kırbaç' anteni) ekleyebilirsiniz. Bu, sinyalin elektrik alan bileşenini çeker ve alımı iyileştirir.

Ferrit döngü antenleri için kullanılan portatif radyolar - ferrit çekirdeğin etrafına sarılmış bir bobin. Bu antenlerin bir toprağa ihtiyacı yoktur, ancak bobin yönlüdür, bu nedenle iyi bir sinyal almak için telsizi belirli bir yöne yönlendirmeniz gerekebilir.

Yagi (ışın) antenleri de toprak gerektirmez, ancak basit uzun telli antenler (kristal setiniz için olduğu gibi) bir toprak gerektirir.

Her şey antenin tasarımına bağlıdır.