Anten: Khái niệm, công cụng và phân loại (2023)

28/07/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

Anten: Khái niệm, công cụng và phân loại (2023)

Anten rất quen thuộc trong cuộc sống, gắn liền với nhiều thiết bị như: tivi, đài phát thanh, radio,….Tuy nhiên, không phải ai cũng biết được anten là gì và những thông tin cơ bản về nó. Bài viết dưới đây mình sẽ giúp các anh em tìm hiểu kỹ về anten là gì? Khái niệm, công dụng và phân loại. Cùng tìm hiểu ngay nhé.

Anten là gì?

Anten cũng có thể được gọi là Aerial hay Antenna. Đây là một trong những thiết bị linh kiện quan trọng, có khả năng thu nhận sóng điện từ và bức xạ. Có nhiều loại anten khác nhau, tùy vào đặc điểm mà được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực.

định nghĩa anten

→ Anten có công dụng gì?

Anten có công dụng chính trong hệ thống thông tin liên lạc là bức xạ hoặc thu công suất. Cụ thể như sau:

Hướng năng lượng bức xạ theo một hoặc nhiều hướng mong muốn.
Bức xạ tín hiệu tần số vô tuyến (RF) từ máy phát dưới dạng sóng vô tuyến và ngược lại.
Kết nối với máy phát, anten giúp phát xạ hoặc gửi thẳng sóng RF đi theo mô hình cụ thể cho từng loại anten.
Khi kết nối với máy thu, anten lấy sóng RF mà nó nhận được và gửi tín hiệu này đến máy thu.
Kết nối với máy thu, anten lấy sóng RF mà nó nhận được và gửi tín hiệu AC cho máy thu.

công dụng anten

Tùy vào chế độ ứng dụng mà anten có các loại được phân chia theo từng công dụng như: anten liên lạc điểm tới điểm, ứng dụng phát sóng, thông tin liên lạc radar, vệ tinh,….

Có thể nói anten là một yếu tố quan trong trong nền công nghệ không dây ngày nay. Nói cách khác, bất cứ khi nào nhu cầu liên lạc không dây, đều có sự cần thiết của anten. Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ, anten đã trải qua nhiều thay đổi để về kích thước, hình dạng phù hợp với từng lĩnh vực ứng dụng khác nhau.

radar

→ Nguyên lý hoạt động của anten

Anten hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng điện sang sóng vô tuyến đối với anten phát. Nếu là anten thu thì sẽ chuyển đổi sóng vô tuyến sang năng lượng.

Nguyên lý hoạt động anten

Tần số anten có thể thu hay nhận có liên quan trực tiếp đến kích thước vật lý, hình dạng, vật liệu,…của anten.

Thông tin cần biết về anten

→ Vùng Fresnel

Một trong những thông tin mà anh em cần biết khi tìm hiểu về anten là vùng (miền) fresnel. Miền này gồm các hình elip đồng tâm xung quanh đường biến thiên của độ khúc xạ (LOS).

Vùng Fresnel

Các đối tượng của miền Fresnel như các tòa nhà, cây, đỉnh đồi,…có thể phản xạ hay nhiễu xạ các tín hiệu chính từ các thiết bị nhận và làm thay đổi tần số vô tuyến LOS.

→ Line of Sight (LOS)

LOS là sự biến thiên của độ khúc xạ, phản xạ hay nhiễu xạ. Nó là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiện tượng truyền dẫn đa đường và kết quả là tổn hao tín hiệu sóng.

Line of Sight

→ Độ khuếch đại anten

Việc tập trung phát sóng vô tuyến vào một chùm hẹp hơn tạo nên độ khuếch đại của anten.

Độ khuếch đại anten

Để cho một sóng vô tuyến được phát đi xa hơn cần giới hạn độ rộng chùm (beamwidth) tính theo độ ngang (horizontal) và độ dọc (vertical) mà vẫn giữ nguyên công suất phát

Có bao nhiêu loại Anten?

Có 3 loại anten phổ biến là : anten lưỡng cực, anten mảng, anten đẳng hướng, anten định hướng...

#1 Omni-directional Anten (đẳng hướng)

Anten đẳng hướng hay vô hướng là loại anten truyền tín hiệu RF theo các hướng song song với mặt đất theo trục ngang nhưng nó bị giới hạn ở trục dọc vuông góc với mặt đất.

anten đẳng hướng

Anten đẳng hướng cung cấp vùng phủ sóng rộng nhất và có độ lợi (gain) trong khoảng 6dB. Với đặc điểm này anten đẳng hướng được dùng nhiều trong các tòa nhà cao tầng.

Một số loại anten đẳng hướng như: Mobile Vertical, Rubber Duck, Ceiling Dome, Omni-directional, Small Desktop.

#2 Semi-directional (định hướng)

Anten định hướng có hướng phát sóng rất hẹp. Vì vậy, để thu được sóng phát ra từ anten này, thiết bị thu sóng cần nằm chính xác trong phạm vi phát sóng hẹp của anten định hướng.

Semi-directional anten

Anten định hướng có độ lợi từ 12dBi hoặc cao hơn và lớn hơn anten đẳng hướng.
Hầu hết các loại anten định hướng đều rất lý tưởng cho khoảng cách xa, kết nối không dây điểm – điểm.

Ngoài ra, anten này cũng có nhiều kiểu dáng và kích thước khác nhau. Điển hình như các loại anten: Dish, Backfire, Patch, Yagi.

anten định hướng

#3 Highly-directional Anten (định hướng cao)

Nổi bật và ưu việt hơn anten định hướng, high – directional Anten hay còn gọi anten định hướng cao có thể truyền tải một chùm tia rất hẹp. Nó thường giống như các đĩa vệ tinh và thường được gọi là parabol hoặc anten lưới.

anten định hướng cao

Anten định hướng cao được sử dụng chủ yếu cho kết nối kết nối PtP (Point to Point: điểm – điểm) hoặc PtMP (Point to Multipoint: điểm – đa điểm) giải pháp được dùng trong wifi, kết nối internet, camera,…

anten trong kết nối wifi

#4 Hệ thống MIMO anten

MIMO anten (Multiple-Input Multiple-Output) là hệ thống có nhiều anten ở cả hai đầu nhằm thực hiện truyền và nhận dữ liệu đồng thời. Hệ thống này dễ thấy nhất ở các thiết bị wifi có nhiều anten, các anten này sẽ cùng phát và cùng thu. Trong đó, anten thu sẽ nhận và bộ thu sẽ đối chiếu, chọn lọc tín hiệu tốt nhất trong các anten.

mimo anten