ارسال سیگنال از آنتن
آنتن‌ها در سیستم‌های مخابراتی نقش بسیار مهمی دارند. این المان ها وظیفه انتقال و دریافت امواج الکترومغناطیسی را بر عهده دارند. در سیستم‌های مخابراتی، انتقال اطلاعات بین دو یا چند نقطه معمولاً از طریق امواج الکترومغناطیسی انجام می‌شود. آنتن‌ها با تبدیل اطلاعات الکتریکی به امواج الکترومغناطیسی برای ارسال و از امواج الکترومغناطیسی به اطلاعات الکتریکی برای دریافت، نقش اساسی را ایفا می‌کنند.
نحوه ارسال سیگنال
همانگونه که در گیف سمت چپ نشان داده می شود، برای انتشار سیگنال از یک منبع تغذیه سیونسی نوسان کننده استفاده می شود که باعث جابجایی بار در طول آنتن و نهایتا تولید امواج الکترومغناطیس و ارسال آن ها می شود. معمولا به منظور داشتن بالاترین بازده در انتشار، طول آنتن برابر با نصف طول موج کاری در نظر گرفته می شود. همچنین برای ارسال اطلاعات از سیگنال سینوسی استفاده می شود (تولید آسان تر، کم ترین پهنای باند فرکانسی و اینکه هر تابعی را می توان بر حسب توابع سینوسی بیان کرد).
چرا از آنتن های مختلف استفاده می شود؟
در یک سیستم مخابراتی یا راداری، استفاده از آنتن‌های مختلف برای ارسال سیگنال می‌تواند بسته به شرایط محیطی و نیازهای خاص متنوع باشد. مثلاً، در محیط‌های با توپوگرافی متغیر، آنتن‌های با الگوی تابش متغیر می‌توانند از جمله گزینه‌های مناسب باشند تا سیگنال به بهترین شکل ممکن پخش شود. به همین ترتیب، آنتن‌های با قابلیت نفوذ بالا ممکن است در محیط‌هایی که موانع مانند دیوارها یا ساختمان‌ها وجود دارد، مورد استفاده قرار گیرند تا سیگنال به صورت بهینه‌تری انتقال یابد.
از سوی دیگر، محدودیت‌های فضایی نیز می‌توانند تعیین کننده نوع آنتن مورد استفاده باشند؛ برای مثال، در فضای محدود، نیاز به آنتن‌های کوچکتر یا آنتن‌های با طراحی خاص ممکن است وجود داشته باشد تا بهترین عملکرد ارتباطی را داشته باشیم.
همچنین، وابسته به فرکانس و پهنای باند مورد نیاز برای انتقال داده، نیاز به آنتن‌های با عملکرد متناسب ممکن است و در برخی موارد نیاز به آنتن‌های با پهنای باند گسترده و فرکانس بالا باشد؛ به عنوان مثال، در فناوری‌های مخابراتی جدیدی مانند 5G.
با این وجود، در هر صورت، انتخاب آنتن مناسب برای هر موقعیت و کاربرد خاص، بر اساس نیازهای محیطی و سیستمی، بسیار حیاتی است.
انواع آنتن
آنتن های المانی: از نظر طراحی بسیار ساده هستند و به طور مشخص انرژی را در یک میدان دید وسیع منتشر می کنند. نمونه هایی از آنتن های المان نشان داده شده برای آنتن دوقطبی، نیمه دوقطبی و حلقه هستند. این آنتن ها معمولاً در یک فرکانس یا در محدوده فرکانس محدود کار می کنند.
آنتن‌های هدایت کننده موج: مانند آنتن‌های مارپیچی نشان‌داده‌شده، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محدوده فرکانس بسیار وسیع‌تری کار کنند.
آنتن‌های آرایه‌ای: از نظر طراحی پیچیده‌تر هستند و از آنتن‌های عناصر متعددی تشکیل شده‌اند. نمونه هایی از آنتن های آرایه ای نشان داده شده عبارتند از یک آنتن Yagi متشکل از عناصر دوقطبی با اندازه های مختلف و یک آرایه صفحه تخت از عناصر تک موجبر.
آنتن های دیافراگم: از نوعی سطح دیافراگم برای تابش و/یا جمع آوری انرژی EM استفاده می کنند. انواع آنتن های دیافراگم نشان داده شده عبارتند از دیش سهموی و آنتن شیپوری.
ارسال اطلاعات دیجیتال از آنتن
انتقال اطلاعات دیجیتال به صورت بی‌سیم از مزایای بی‌شماری برخوردار است. این روش، انعطاف‌پذیری بیشتری را به کاربران ارائه می‌دهد زیرا بدون نیاز به اتصال سیمی، می‌توانند از هر نقطه‌ای از دنیا به دیگری اطلاعات را ارسال کنند. علاوه بر این، سادگی استفاده و راحتی اشتراک‌گذاری اطلاعات از دیگر مزایای این روش است. فناوری‌های بی‌سیم اغلب سرعت انتقال بالا و کمترین مزاحمت را فراهم می‌کنند که باعث می‌شود اطلاعات به سرعت و بدون مشکلی منتقل شوند. از این روش در موارد مختلفی از جمله ارتباطات اینترنتی، انتقال فایل‌ها، و اشتراک گذاری رسانه‌ها استفاده می‌شود، که همگی نشان می‌دهد که انتقال اطلاعات بی‌سیم، یکی از راه‌های کارآمد و موثر برای انتقال داده‌های دیجیتال در دنیای امروز است.
برای این منظور، همانگونه که در شکل زیر نشان داده شده است، ابتدا فایل های تصویری، صوتی و یا متنی که می خواهند ارسال شوند دیجیتالی و مدوله شده و توسط مجموعه المان های بخش رادیویی از طریق آنتن ارسال می شوند.
