왜 일부 무선 안테나에는 접지 경로가 필요하고 일부는 필요하지 않습니까?
답변:
긴 대답에 대한 사과-복잡한 주제. 나는 요점에 집중하려고 노력했다. 그것은 공중을 포괄적으로 취급하기위한 것이 아닙니다.
지상과 지구.
'접지'라는 말이 물리적으로 지구에 연결되었다는 의미라면 대답은 명백하지 않습니다. 그렇지 않으면 통신 위성이나 우주 탐사선이 작동하지 않습니다. '접지'가 회로의 다른 모든 전압이 (0V)를 가리키는 점을 의미하는 경우 대답은 '예'입니다.
안테나는 전자기파를 송수신하여 작동합니다. (Maxwell, Hertz 등 참조)
EM 파-공중 유형 및 모양 :
EM 파는 전기장 또는 자기장 (또는 둘 다) 에서 감지 할 수 있습니다 . 파동은 또한 편파 될 수 있으므로 공중파도이 편파에 최적화 될 수 있습니다. 방향성, 추가 요소 추가 또는 모양의 반사경을 사용하여 안테나의 '게인'을 늘릴 수 있습니다. 따라서 다양한 모양과 크기, 평범한 엉뚱한 디자인으로 다양한 파장에서 수신 (또는 전송)을 최적화합니다.
'단순한'독점.
수직 안테나 (크리스탈 세트에 일반적으로 사용되는 안테나)는 전기장을 감지합니다. 이것은 작지만 측정 가능한 교류를 생성하는 공중을 '상하로'이동시킵니다. 공중의 물리적 치수가 EM 파의 파장과 일치 할 때 효과가 가장 큽니다. (공명 효과 참조) 안테나가 아무 것도 연결되어 있지 않아도 됩니다.
이 유형의 안테나는 전 방향입니다.
(약한) 신호를 수신기에 연결하려면 튜닝 및 임피던스 정합이 필요합니다. 공중선의 경우 LC 튜닝 회로 (탱크)로 수행됩니다. 튜닝 된 회로는 하나의 선택된 좁은 주파수 대역을 확대합니다 (Q 계수 참조). 튜닝 코일은 (오토 트랜스포머에서와 같이) 탭될 수 있거나 별도의 코일을 사용하여 일부 에너지가 '라디오'회로로 전달 될 때 공중에서의 부하를 최적화 할 수 있습니다. 너무 많은 에너지를 섭취하면 반응이 느려질 수 있습니다. 높은 Q 계수를 유지하면 개별 전송을 쉽게 분리 할 수 있습니다. (선택성)
이 효과를 최대화하려면 안테나 길이가 신호의 파장과 관련되어야합니다. 지면 (접지)은 반사 표면 ( 복귀 전도체가 아님)으로 작동하며 안테나의 유효 길이를 두 배로 늘려 쌍극자 안테나를 생성합니다. 이 접지면 효과는 금속 시트 (양호한 도체) 또는 전선을 사용하여 개선 할 수 있습니다.
일반적인 yagi array (TV aerial)는이 아이디어를 보여줍니다. 신호는 접힌 쌍극자에서 가져옵니다. 다른 요소는 쌍극자 (수평 또는 수직 편파 또는 둘 다)입니다. 이들은 수동 안테나 역할을하며 위상 편이로 들어오는 파동을 재전송하여 주 수신 안테나의 신호 강도를 추가합니다. yagi는 방향에 민감합니다.
휴대용 라디오.
휴대용 라디오의 공중 픽업은 페라이트 막대로 감긴 코일입니다. (루프 안테나) 및 EM 파 의 자기장 성분 을 감지 합니다 . 이 변화하는 자기장은 코일의 전압을 유도합니다. 코일은 가변 커패시터로 동조 회로를 형성합니다. 2 차 '출력'코일 또는 1 차 코일 임피던스의 '탭'은 튜닝 된 회로를로드하지 않고 앰프 회로와 일치하여 급격하게 튜닝 된 안테나를 생성합니다.
루프 안테나는 휴대용 라디오를 360 도로 회전하여 쉽게 관찰 할 수 있으므로 매우 지향적입니다.
튜닝 된 회로의 한쪽 끝은 나머지 무선 회로의 '접지'또는 0V에 연결됩니다. 일반적으로 작은 커패시터로 코일의 '핫'끝 또는 페라이트 막대의 별도 코일에 연결된 두 번째 안테나 (길이 와이어 또는 '채찍'안테나)를 추가 할 수도 있습니다. 이것은 신호의 전계 성분을 끌어 당기고 수신을 향상시킵니다.
페라이트 루프 안테나를 가진 휴대용 라디오-페라이트 코어에 감긴 코일. 이 안테나는 접지가 필요하지 않지만 코일은 방향성이 있으므로 좋은 신호를 수신하려면 라디오를 특정 방향으로 향해야 할 수도 있습니다.
Yagi (빔) 안테나에는 접지가 필요하지 않지만 간단한 긴 와이어 안테나 (크리스탈 세트의 경우)에는 접지가 필요합니다.
그것은 모두 안테나의 디자인에 달려 있습니다.