برق، الکترونیک و مخابراتعلوم مهندسیتکنولوژی

خطوط انتقال، آنتن و انتشار امواج

صفحه 1:
به نام خدا فصل دوم خطوط انتقال » آنتن و انتشار امواج مقدمه در اکثر ساختمان ها آنتن وجود دارد. اين آنتن توسط سیمی به تلویزبون وصل می شود. این سیم با سیم معمولی فرق دارد. روی تلویزیون و گیرنده های رادیویی آنتن میله ای وجود دارد. آنتن نقش مهمی در ارسال و دریافت لمواج دارد. بآ ومزی ont le gt the gage ‏اقب‎

صفحه 2:
خطوط انتقال و انواع آن برای ارسال اطلاعات از آنتن به گیرنده يا از فرستنده به آنتن از خطوط انتقال استفاده می شود. انواع خطوط انتقال عبر مهو الف- خطوط انتقال دو سيمه ب- خطوط انتقال هم محور(کواکسیال) HEHE د- فیبر نوری Port wire (botraved beer) Aap 93 itil Le gles خطوط انتقال دو سیمه از دو سیم موازی درست شده که بین آنها هوا یا دی الکتریک قرار دارد. عايق بلىوتين 7 ) 5 bya ‏بیدا‎ vi 3 La gle اف- ف سیم مر ابد خط انتفال دو سيمه با عق بلرتين

صفحه 3:
خطوط انتقال هم محور مجح خطوط انتقال هم محور را کابل کواکسیال یا خطوط تتفل تسيل كريس جز فلس از اين كايل در تلوزبون هاى سياه و سفيد و رتكى به عتوان سيم أنئن استفاده مى كنتد. لجزای عبارتتد از الف- هادی داخلی ب- هادی خارجی به صورت سیم بافته لاد > یی مدای تخیر ار د- پرشش خارجی a شکل ۱-۲- خط تال هم بحرر

صفحه 4:
مدار معادل خط انتقال مدار معادل خط انتقال بر مبنای واحد طول سنجیده می شود. این خط از مجموعه راو ‎4٩‏ ‏های سری و ) و 8) های موازی درست شده است. شکل ۲-۴- مدار معادل خط انتقال مدار معادل خط انتقال ايده آله در فركانس هاى با اكر +1)<,ا و 00>01/03 باشد خط انتقال بدون افت مى باشد. سكل 7-5 مدار معادل خط اتتقال ايده آل

صفحه 5:
امپدانس مشخصه خط انتقال هر خط انتقال در فرکانس کار خود از خود مقاومتی نشان می دهد که امپدانس مشخصه خط انتقال گویند. این امپدانس در طول خط ثابت است و مقدار تقریبی آن در خط انتقال ایده آل برابر است با را لندوکتانس‌سرعدر ولحد طول © ظرفيت خازن در واحد طول .ور امپدانس مشخصه خط انتقال در عمل از خطوط انتقال دو سيمه و كابل كواكسيال استفاده مى شود. امپدانس مشخصه خط انتقال دو سيمه (000©و كابل كواكسيال © اهم مى باشد.

صفحه 6:
Construction ‏سأخارى‎ Jim ‏بعر | تست سا‎ | [Cameras ۹ AUS SE | ten) 11 ‏حيس سدنس 1 ا‎ ey tral ۳ aaa wisn | tn) 011 152۳۳ ‏ا‎ ‎7 ‏5ج | ل‎ Rese pope ebay ‏(ي) أسرساسفرسي سراي‎ | a0 Cats ‏سر رصرهرر‎ |۵۴ /۳0[ 6 einen or nate 7 0 م ‎onc‏ همم 20۰ ‎ee‏ سس ‎vam | Coppertuve 68 | Coppertube 04‏ | امك لانت ‎Inner conductor‏ ‎Ward 13 Be‏ | ههور ...نها ‎cnet: Conner a ۳ 1 BS‏ م۱ 27 220 | ها هر رو ‎achat‏ ‏ا ‏50-2 50-2 6 ممم دجما دلا مامه 3 ‎Realatve propagation velocky 1) a 8‏ ‎Papacy Win) 7 2‏ ‎Kn) 13 57‏ 0 ‎[a Ke) 23 18‏ یه امه مه 36 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎

صفحه 7:
Optcde Pore ‏فییر نوری‎ لیزر در سال ‎OOD‏ اختراع شد و سپس فیبر نوری در سال 167200 به وجود آمد و کاربرد وسیمی در عم فتونیک دا کرد ‎Chara‏ امروزه لز کابل نوری برای انتقال داده ها و اطلاعات در مخابرات استفاده می شود. اساس فیبر نوری به طور کلی سیستم فیبر نوری دارای یک فرستنده و یک گیرنده و محیط انتقال که فيبر نورى است درست شده لست. فرستنده یک چشمه نور مانند 860)ر| یا دیود لیزر می باشد و گيرنده یک دیود آشکار ساز می باشد. شکل ۲-۷- اساس یک سیستم فیبر نوری

صفحه 8:
مزایای استفاده از فیبر نوری 0 تلفات کم 0 پهنای باند وسیع اطلاعات 0- قابلیت انعطاف در برابر خمش و پبچش داشتن سطح مقطع کوچک و سبک 0دریافت نکردن آثار القایی 0-مصونیت در برابر استراق سمع ۵ ارزانی ۰ فراوانی و طول عمر زياد امروزه تمام فییر نوری مورد استفاده در مخابرات از شيشه یا پلاستیک درست مى شود.

صفحه 9:
ساختمان فیبر نوروا 2 8 25700 ساختمان فیبر نوری مانند شکل زیر است. فیبر نوری از یک قسمت اصلی به نام مغزی و غلاف (عایق) و یک پوشش داخلی و یک پوشش خارجی درست شده است بوشش خار جىٍ يوش ميائى با علاف مخصوص قيبر تورى الف ساختمان يك قيير تورى بت قيير تورى اج چد نون ی نوری

صفحه 10:
بررسی میدان های الکتریکی و مغناطیسی در آنتن ابتدا آنتن را تعریف می کنیم. آنتن: وسیله لی است برلی دریافت و انتشار امواج الکترو مغناطیسی به کار می رود. آنتن در حالت گیرنده و فرستنده شبیه به هم می باشد و از قضیه هم پاسخی تبعیت می کند. قضیه هم پاسخی: وس اگر به ورودی یک مدار منبع ولتاژ () وصل شود وجریان 1 ایجاد شود. حال در خروجی منبع جریان 1 وصل شود در ورودی ولتاژ () ایجاد می شود. میدان الکتریکی یک آنتن فرستنده رادیوی را به صورت یک منبع ولتاژ (() و آنتن را به صورت دو هادی موازی که به آنها وصل است در نظر می گیریم. 0 6 ه. | A D c ‎(an‏ (ب)

صفحه 11:
اگر فاصله دو انتهای میله به تدریج باز شود میدان الکتریکی به سمت خارج خمیده می شود.

صفحه 12:
میدان مغناطیسی در اگر لز یک سیم جریان عبور کند در اطراف آن میدان مغناطیسی به وجود می آید. جهت خطوط میدان توسط دست رابت بدست می آید. 8 واس > ند امدوسيت چتوهنبان جهت ميدان مغناطيس, الکتریکی قرار داره. ارا نشان مى دهد. میدان ki ‎gle TN‏ مغناطيسى در أنتن

صفحه 13:

صفحه 14:
آنتن دوقطبی یا آنتن دیپل مسمسه؟) عم اگر طول موج فرکانس ایستگاه ۸ باشد و طول هریک از میله های آنتن ۸/4 باشد طول آنتن ۸/6 می باشد. به اين نوع أنتن أنتن دو قطبی نیم موج گویند. يقد سين ا يدت کت تسه ابا 2 2 نحوه توزیع ولتاژ و جریان و بارالکتریکی آنتن دو قطبی به صورت زیر است. منحنی ولتاژ و جریان 00 اختلاف فاز دارند جریان الکتریکی

صفحه 15:
مشخصه های مهم آنتن هر آنتن دارای مشخصه های مهم می باشد که عبارتند از: )- مقاومت تابشی آنتن © توان تابشی آنتن © بهره آنتن <- امپدانس آنتن

صفحه 16:
مقاومت تابشی آنتن م6۲ () مس آنتن در فرکانس کار خود به صورت یک مقاومت ظاهرمی شود که به آن مقاومت تابشی گویند. توان تابشی آنتن ‎Power‏ ۸() سح اگر جریان عبوری از آنتن 1 باشد و مقاومت تابشی آن ‎)٩,‏ باشد توان تایشی آنتن از رابطه زیر بدست می آی بهره آنتن موب مه یکی از پارامترهای مهم در آنتن بهره آنتن می باشد. یک آنتن ممکن است مقدار زیادی از توان تابشی خود را در یک جهت به خصوص بفرستد. این حالت را سمت گرایی آنتن گویند. بهره آنتن در جهت بخصوص را بهره جهتی آنتن ‎LS‏ مرجع آنتنی است که به صورت يك منبع تابشى تمام توان خود را در تمام جهات به طور يكنواخت مى عبارت دیگر پرتو تششعی آن کروی است توان تابشی توسط آنتن اصلی توان تابشی توسط آنتن مرجع بهردى آنتن

صفحه 17:
امپدانس آنتن همانطوریکه که قبلا" گفته شد در یک آنتن دو قطبی جریان در محل اتصال حد اکثر و در دو انتهای آن کمترین مقدار است. در حالیکه ولتاژ آن برعکس می باشد. مقدار امپدانس در وسط ‎PS Le‏ اهم و در دو انتها 066000 اهم می باشد. انواع آنتن الف- آنتن مارکنی

صفحه 18:
آنتن مارکنی مموحه) مسسه) آنتن مارکنی یک آنتن یک قطبی با طول /0) ۸ است که به طور عمودی برروی زمین تصب می شود. زمین انرژی تابیده شده به خود را منمکس می کند. در اثر بازتاب امواج از روی زمین تصویر آنتن /© ۸ در زمین ظاهر می شود. که می توان آن را یک آنتن فرضی در نظر گرفت که قرینه آنتن اصلی است. به اين آنتن سایه آنتن لصلی گویند. ب منعنيهلى توزيع ولنازو جرين در أنن 3

صفحه 19:
آنتن دیپل نیم موج خمیده آنتن دیپل خمیده یا تا شو از یک میله به طول ۸ تشکیل شده که پس از خمیده شدن طول آن ۸/2 می شود. در وسط این آنتن یک بریدگی کوچک وجود دارد و امپدانس اين آنتن در حدود 20000 اهم می باشد. و0245 شکل ۱۶سآب تصوير وأ قعى أنتن ديبل نيم موج خميده آنتن با ميله فريت آنتن با ميله فريت در اكثر كيرنده هاى راديويى (00) و (90) استفاده مى شود. فريت ماده اى است كه قابليت نفوذ مغناطيسى آن زياد است. Baa

صفحه 20:
آنتن یاگی مممسیب) پب۷۲ اين أنتن اولين بار توسط ياكى و اودا ساخته شد. در اين أنتن ميله خميده شده به نام ديبل تا شو وجود دارد همجنين در بشت أن ميله هاى بزرك تر به نام رفلكتور يا منعكس کننده وجود دارد كه طول أنها بزرك تر است. در جلوى أن ميله هاى به نام دايركتور وجود دارد كه طول أنها كوجكتر است. اين أنتن براى دريافت ‎OWP 5 OWF ely!‏ به کار می رود. در ضمن باید یاد أورى كرد كه طول ميله ها و فاصله ميله ها مشخص است. شکل ۲-۱۸- تصویری از یک آنناگی

صفحه 21:
اه اه اه أه اه >إ<ام طول رفلکتور TEE fat Sly ga ice mae heb طول آرلين دا وكتور طول دومين داب ركتور طول سیر دا رکورها در هر مرحله ود فاص ان دور تا دیل تشد قاصله دا ركتورها از يكديكر فاصلهرفکتورها از بکدیگر 27 “Nan 0 7 7 “Nh 3 0 شكل #14اك أنتن يكى با توجدبه اندازهو ابعاد قطعات أن

صفحه 22:
آنتن بشقابی عممسب) 21 آنتن های گیرنده و فرستنده که در طیف فرکانسی میکرو ویو( تا 0000)گیگا هرتز) به كار مى روند آنتن های جهت دار هستند. كل ‎ated las‏ شک 558 نون ديكرى از أنن يقلي

صفحه 23:
علت های استفاده و اهمیت آنتن بشقابی الف- گيرنده دقیقا" در جهت فرستنده باید باشد. ب- كيرنده هاى اين باند نسبت به دیگر باندها در مقابل نویز حساس می باشند لذا باید سیگنال دریافتی قوی باشد. ج- هر قدر فرکانس افزايش یابد ابعاد مدار کوچکتر است لذا توان الکتریکی دستگاه کم تر می شود. د- از امواج میکرو ویو برای انتقال و دریافت لنرژی برای فواصل دور به كار مى رود. لذا انرژی دریافتی خیلی ضعیف می باشد. پس آنتن بايد بهره زیاد داشته باشد. «- به علت كاربرد وسيع زیاد بند میکروویو مانند رادار و غیره سمت یابی و اندازه گیری نیازاست.

صفحه 24:
آنتن با منعکس کننده های سهموی هرگاه امواج از فواصل دور به داخل یک آنتن سهموی تابیده شوند به صورت موازی به نظر می رسند و در یک نقطه به نام کانون جمع می شوند. برعکس اگر یک منبع تشعشع در کانون سهمی قرار كيرد امواج سهموی به صورت موازی خارج می شوند.

صفحه 25:
ساختمان یک آنتن سهموی یا بشقابی همانطور که در شکل زیر تشان داده شده است برای انتقال انرژی در اين آنتن از موج بر استفاده می شود. موج بر یک لوله توخالی است که برای هدایت سیگنال فرکانس بالا به كار مى رود. lig ghd LT

صفحه 26:
مبدل در آنتن بشقابی پس از دریافت امواج میکروویو در کانون سهمی باید فرکانس آن کم شود تا در تلویزیون و موارد دیگر استفاده شوند. لذا از 68()ر| استفاده می شود. 4( ججبه() سرا 00۵ 0 شامل000)را و 00,ا م‌باشد. سا0 جده(1) مدورا: 0(09ر| يعنئت قويتكننده با نويز كم عجره 2) ج5ه(1) ‎pS Sa Lat ag LOC: Low‏ بايد توجه داشت كه 0009,| در كانون ديش قرار مى كيرد و امواج دريافتى را تقويت كرده و فركانس آن را كم مى كند. ages Gua Je ‏زکانی‎ ۹۵-۵ سیگنال میکروو یر وروی از بت کل ‎TTF‏ پلرک میرم سا 1

صفحه 27:
‎MRA dS‏ کل ۲-۲۸- ار بدا تاخل آن

صفحه 28:
انتشار امواج رادیویی امواج رادیویی از مسیرهای متفاوت فاصله بین فرستنده و گیرنده را طی می کنند.مهم ترین این مسیرها عبارتند الف- امواج زمینی ‎i‏ امواج آسماتی ج- امواج فضایی امواج زمینی جع اسب امواج زمنی لمولمی هدتت که مسیر مرکتن در -طح زین می اد و انعای زمین 1 طی می کنند.اين امواج را امواج مسطح نیز می نامند. فرکانس آنها کم می باشد لذا مسافت کمی طی می کنند. شکل ۲۹اب اثتشار امواج زمينى امراج میتی موضی وجود دار که آن‌های گنه و فرستنده نزدیک سطم زمین باشند.

صفحه 29:
hy weve haul gl yal انتشار امواج از طریق آسمان به اين صورت انجام مى كيرد که امواج پس از برخورد به لایه های جوللایه های یونیزه) مجددا" به سطح زمین برمی گیرد. لایه های پونیزه از 200 کیلو متری از سطح زمین شروع و تا (0(0*) کیلومتری سطح زمین ادامه می يابد. لايه يونسفر خود به سه لايه تقسيم مى شود که 0) و ۶) و *) نام دارد.لایه ۴) خود به لایه های ۳0 و ‎PO‏ تقسیم می شود. شكل ‎1-5٠‏ لايدهاى يونسقر

صفحه 30:
لایه 0) در ارتفاع 200 تا 90 کیلومتری سطح زمین قرار دارد و هنگام روز وجود دارد.امواج ‎CLP‏ و )رلا و قسمتى از امواج )رارا منعكس مى كند و امواج 00۳) و 1,۳ را تضعیف می کند. لایه ۶) در ارتفاع 000 تا 1660 کیلومتری سطح زمین قرار دارد. لایه <) در ارتفاع 4000 کیلومتری سطح زمین شروع می شود. در هنگام روز به دو لایه ۳6) و ‎PO‏ تقیم می شود. لایه ۳0) در ارتفاع 1300 تا 2000 کیلومتری قرار دارد. امواج 2۷,۶ در لایه *) منعکس می شوند مكل ۲-۳۱- عبور امراجرادییی از لایمیتاو : شکل ۲-۳۲- انمکاس اموامرادیی

صفحه 31:
امواج فضایی رون م5 امواجی هستند که فاصله بین فرستنده و گیرنده را در ناحیه تروپسفر طی می کنند. به ناحیه ای از اتمسفر گفته می شود كه از سطح زمین تا ارتفاع 10 کیلومتری قرار دارد. انتشار در امتداد دید آنتن فرسنده sol شکل ۲-۳۳- انتشار امواج فضایی محدوده فرکانسی امواج رادیویی و نوع لنتشار آنها امواجی که فرکانس آنها بین 000 کیلو تا 0000 کیلو هرتز باشند به امواج زمینی معروف می باشند. (02را)

صفحه 32:
امواجی که فرکانس آنها بین 060)(کیلو تا 0 مگا هرتز باشند دارای مولفه زمینی قوی و آسمانی کم ضعيف مى باشند(0002) امواجى كه فركانس آنها بين © مگا تا 00 مگا هرتز باشند دارای مولفه زمینی ضعیف و آسمانی قوى ‎(LE) sib Gs‏ امواجی که فرکانس آنها بین 000 مگا 0(0(60مگا هرتز باشند دارای مولفه فضایی قوی می باشند. (۵0۷ و ‎(OLE‏ ‏نکته موج متوسط که دارای فرکانس بین ©©© كيلو تا 00609 کیلو هرتز مى ‎ath‏ از طریق زمین و آسمان منتقل می شوند و موج (6<) در محدوده 00 مگا تا 4006 مگا هرتز به صورت امواج فضایی منتقل می شوند. أمواج امواج زمينى و امواج قضابى انتشار در امتداد ديد أسمائى ‎al‏ امواج زمين ‎our‏ nts ume شکل ۲-۳۴-محدودی فرکاتسی امواج رادیویی و انتدار آن‌ها

صفحه 33:
بديده فديذك 0000010005 اگر امواج زمینی و آسمانی که از یک مرکز فرستاده شوند همزمان به صورت هم فاز بودن باعث تقویت این پدیده فدینگ می گویند. مپرسند در و در صورت غیر هم فاز بودن باعث تضعیف می شوند به

51,000 تومان