آنتن گیرنده یک رادیو

آنتن گیرنده یک رادیو:

همان طور که در بخش قبلی اشاره کردیم، فرکانس امواج رادیویی معمولی FM حدود 100MHz است. طبق رابطه   ، این امواج طول موجی در حدود 3 متر دارند.

پس طول یک آنتن جهت دریافت مناسب امواج FM، چیزی حدود 1.5 متر است که برای یک آنتن میله ای تلسکوپی معقول به نظر می رسد.

اما برای دریافت امواج رادیویی AM با فرکانس حدود 1MHz، که طول موجی در اندازه 300 متر دارند، به یک آنتن به طول 150 متر نیاز است! اما چگونه رادیویی به طول 30 سانتی متر می تواند سیگنال های AM را دریافت کند؟

در یک رادیو ترانزیستوری، آنتن گیرنده AM به روش متفاوتی نسبت به آنتن گیرنده FM کار می کند.

می توان گفت، آنتن گیرنده FM از مولفه الکتریکی موج الکترومغناطیسی و آنتن گیرنده AM از مولفه مغناطیسی موج الکترومغناطیسی تأثیر می گیرند.

تصویر (11): تصویر از سیم پیچیده شده به دور یک هسته فریت جهت دریافت امواج رادیویی AM

همان طور که در شکل فوق مشخص است، می توان جهت دریافت سیگنال های AM، سیم خیلی بلندی را به صورت سیم پیچ به دور یک هسته آهنی فریت، درآورد و طول آن را کاهش داد.

از قوانین فیزیک پایه می دانیم که مطابق با قانون «القا فارادی» (Faraday’s law)، میدان مغناطیسی می تواند باعث القای جریان الکتریکی شود.

البته الزامی به استفاده از هسته آهنی نیست؛ در واقع از هسته آهنی بدین منظور استفاده می شود که از تعداد دور حلقه (سیم) کمتری استفاده کنیم.

شکل (12): در یک دستگاه رادیو، آنتن FM مولفه الکتریکی و آنتن AM مولفه مغناطیسی امواج الکترومغناطیسی را دریافت می کند.

البته از این روش برای دریافت امواج AM به صورت آنتن خارجی نیز می توانیم استفاده کنیم. شاید به چشم آنتن هایی خارجی متصل به رادیو را به صورت حلقه های (سیم پیچ) به قطر 10 تا 20 سانتی متر دیده باشید (تصویر 13).

تصویر (13): یک آنتن گیرنده به صورت سیم پیچ (حلقه ای) جهت دریافت امواج الکترومغناطیسی با مدولاسیون AM.

با توجه به مطالب فوق، آیا می توانید طول حدودی آنتن یک موبایل که در شبکه معمولی 2G با فرکانس
800MHz کار می کند، را بگویید؟! طول موج امواج رادیویی با فرکانش مذکور در حدود 37.5 سانتی متر می شود، که نصف  آن حدود 18 و یک چهارم آن  حدود 9 سانتی متر است. پس برای یک موبایل هوشمند امروزی به طول تقریبی 15 تا 20 سانتی متر مناسب است.

به عنوان مثالی دیگر آنتن یک موبایل هوشمند جهت اتصال به شبکه های 4G/LTE می توانند اندازه بسیار کوچک تری نیز داشته باشند چرا که اکثر شبکه های مخابراتی4G برای خدمات معمولی، فرکانسی حدود
1.8GHz دارند.

تصویر (14): از آنجایی که بدنه برخی از تلفن های هوشمند از فلز (غالباً آلومینیوم) ساخته می شود، آنتن های مخابراتی را به صورت خارجی روی بدنه موبایل طراحی می کنند. آلومینیوم حفاظ خوبی در برابر امواج الکترومغناطیسی است.