اصول طراحی آنتنهای حلقوی

مقدمه

فصل اول

1- آنتن حلقوی ....................................................................................9

1-1- حلقۀ کوچک ............................................................................. 9

2-1- دو قطبی مغناطیسی کوتاه . معادل یک حلقله ..................................... 13

3-1- میدانهای دور دو قطبی کوچک و دو قطبی کوتاه ...............................16

4-1- مقایسه میدانهای دور حلقه کوچک و دو قطبی کوتاه ...........................20

5-1- آنتن حلقه ای . حالت کلی ........................................................... 21

6-1- پترن های میدان دور آنتهای حلقه ای دایره ای با جریان یکنواخت .......... 26

7-1- حلقه کوچک به عنوان یک حالت خاص .......................................... 30

8-1- مقاومت تشعشع حلقه ها ............................................................... 31

9-1- خاصیت جهتی آنتهای حلقه ای دایره ای با جریان یکنواخت ................. 37

10-1- جدول فرمول های حلقه ............................................................. 39

11-1- آنتهای حلقوی مربعی ................................................................ 40

12-1- آنتهای حلقوی دایروی .............................................................. 53

13-1- حلقه ی دایروی حامل یک جریان ثابت ......................................... 61

فصل دوم

2- آنتهای حلقوی کوچک ................................................................... 65

1-2- دوگانگی ................................................................................. 66

2-2- آنتن حلقوی کوچک .................................................................. 71

فصل سوم

3- آنتهای یاگی یودا .......................................................................... 77

منابع و مأخذ ............................................................................91

اصول و تعاریف آنتنها

مقدمه :

از آغاز تمدن بشری مخابرات اهمیت اساسی را برای جوامع انسانها داشته است . در مراحل اولیه مخابرات توسط امواج صوتی از طریق صدا صورت می گرفت . با افزایش مسافات لازم برای مخابرات ابزارهای مختلفی مانند طبلها ، بوقها و غیره ارائه شدند .

برای مسافات طولانیتر روشها و وسائل ارتباطات بصری مانند پرچمهای خبری و علائم دودی در روز و آتش در شب به کار برده شدند .

البته ابزارهای مخابراتی نوری از قسمت مرئی طیف الکترومغناطیسی استفاده میکنند. تنها در تاریخ اخیر بشر است که طیف الکترومغناطیسی خارج از ناحیه مرئی برای ارتباطات راه دور از طریق امواج رادیوئی به کار برده شده است .

آنتن رادیوئی یک قطعه اساسی در هر سیستم رادیوئی می باشد . یک آنتن رادیوئی یک ابزاری است که امکان تشعشع یا دریافت امواج رادیوئی را فراهم می سازد .

به عبارت دیگر ، یک آنتن یک موج هدایت شده روی یک خط انتقال را به یک موج فضای آزاد در حالت ارسال و برعکس در حالت دریافت تبدیل می کند . بنابراین ، اطلاعات می تواند بدون هیچ گونه ساختار و وسیله واسطه ای بین نقاط و محلهای مختلف انتقال یابد .

فرکانسهای ممکن امواج الکترومغناطیسی حامل این اطلاعات طیف الکترومغناطیسی را تشکیل می دهد .

باند فرکانسهای رادیوئی در ضمیمه ارائه شده اند . یکی از بزرگترین منابع انسان طیف الکترومغناطیسی است و آنتنها در استفاده از این منبع طبیعی نقش اساسی را ایفاء کرده اند . یک تاریخ مختصر تکنولوژی آنتنها بحثی از کاربردهای آنها ذیلاً ارائه می شود .

مبنای نظری آنتها بر معادلات ماکسول استوار است . "جیمز کلارک ماکسول" (1831 – 1879 ) در سال 1864 در حضور انجمن سلطنتی انگلستان نظریه خود را ارائه داد مبنی بر اینکه نور و امواج الکترومغناطیسی پدیده های فیزیک یکسانی هستند .

همچنین پیش بینی کرد که نور و اختلالات الکترومغناطیسی را می توان بصورت امواج رونده دارای سرعت برابر توجیه کرد .

فیزیکدان آلمانی "هاینریش هرتزگ" (1857 – 1897) در سال 1886 توانست صدق ادعاو پیش بینی ماکسول را مبنی بر اینکه کنشها و پدیده های الکترومغناطیسی می توانند در هوا منتشر شوند ، نشان دهد .

هرتز کشف کرد که اختلالات الکتریکی می توان توسط یک مدار ثانویه با ابعاد مناسب برای حالت تشدید و دارای یک شکاف هوا برای ایجاد جرقه آشکار کرد .

منبع اولیه اختلالات الکتریکی مورد بررسی هرتز شامل دو ورق هم صفحه بود که هر ورق با یک سیم به یک سیم پیچ القائی وصل می شد .

این اولین آنتن مشابه آنتن دو قطبی ورق خازنی مورد بحث در بخش 2-1 می باشد . هرتز آنتهای دو قطبی و حلقوی و نیز آنتهای انعکاسی سهموی استوانه ای نسبتاً پیچیده ای را دارای دو قطبیهائی در امتداد خط کانونی شان بعنوان تغذیه ساخت .

مهندس برق ایتالیایی "گوگلیلمو مارکونی" نیز یک استوانه سهموی میکروویو در طول موج 23 سانتیمتر را برای انتقال کد اولیه اش ساخت . ولی کارهای بعدیش برای حصول برد مخابراتی بهتر در طول موجهای بلندتر بود .

برای اولین مخابرات رادیوئی در ماورای اقیانوس اطلس در سال 1901 آنتن فرستنده شامل یک فرستنده جرقه ای بود که بین زمین و یک سیستم شامل 50 عدد سیم قائم متصل می شد .

سیم ها از هم باز شده و توسط یک سیم افقی متصل به دو دکل نگه داشته می شد . آنتن گیرنده توسط بالونهائی آویزان می شدند . مارکونی اهمیت مرتفع کردن آنتها را در این فرکانسهای پائین در حدود 60 کیلوهرتز درک می کرد .

فیزیکدان روسی " الکساندر پوپوف " (1859 – 1905) نیز اهمیت کشف امواج رادیویی را توسط هرتز تشخیص داد و یک سال قبل از مارکونی شروع به کار و فعالیت در مورد روشهای دریافت آنها نمود .

شناخت اولیه دارایی ثابت مشهود

1- یک قلم دارایی ثابت زمانی به عنوان دارایی شناسایی می شود که :

الف) جریان منافع اقتصادی آتی مرتبط با دارایی به درون واحد تجاری محتمل باشد،

ب) بهای تمام شده دارایی برای واحد تجاری، به گونه ای اتکاپذیر قابل اندازه گیری باشد.

2- دارایی هایی ثابت غالباً بخش عمده ای از دارایی هایی واحد تجاری را تشکیل می دهد و بنابراین در ارائه وضعیت مالی تجاری حائز اهمیت است. به علاوه، شناخت مخارج به عنوان دارایی یا هزینه، می تواند بر عملکرد مالی واحد تجاری تأثیر قابل ملاحظه ای داشته باشد.

3- در تعیین این مطلب که آیا یک قلم دارایی ثابت واحد اولین معیار شناخت است، واحد تجاری باید بر مبنای شواهد موجود در زمان شناخت اولیه دارایی ثابت، میزان اطمینان مرتبط با جریان منافع اقتصادی آتی آن را ارزیابی کند. وجود اطمینان کافی در رابطه با ورود جریان منافع اقتصادی آتی به درون واحد تجاری نیازمند حصول اطمینان از دریافت مزایای آتی دارایی و قبول مخاطرات مربوطه توسطه واحد تجاری است. این اطمینان تنها زمانی حاصل می شود که مخاطرات و مزایای دارایی به واحد

تجاری منتقل شده باشد.

قبل از وقوع این امر، معامله تحصیل دارایی را معمولاً می توان بدون تحمل جریمه قابل ملاحظه باطل کرد و بنابراین دارایی شناسایی نمی شود.

حسابداری دارایی های ثابت مشهود

4- از آنجا که در معامله خرید دارایی، بهای تمام شده مشخص است، معیار دوم شناخت معمولاً به سادگی احراز می گردد. در مواقعی که دارایی توسط واحد تجاری ساخته می شود، بهای تمام شده ر می توان با مراجعه به مستندات معاملات با اشخاص خارج از واحد تجاری در زمینه تحصیل مواد اولیه، نیروی کار و سایر اقلام به کار رفته در فرآیند ساخت دارایی، به گونه ای اتکاپذیر اندازه گیری کرد.

5- تشخیص یک قلم دارایی ثابت به عنوان یک قلم جداگانه، مستلزم انجام قضاوت در اعمال معیارهای مندرج در تعریف دارایی ثابت ( بند 80 این بیانیه) به شرایط خاص یا گونه های مشخص واحد های تجاری است. تجمع اقلام جداگانه کم اهمیت مثل قالبها و ابزارها و اعمال معیارهای فوق نسبت به مجموع ارزش آنها ممکن است مناسب باشد.

اکثر قطعات یدکی و ابزار خدمانی معمولاً به عنوان موجودی کالا محسوب می گردد و در زمان مصرف به عنوان هزینه شناسایی می شود. با این حال، قطعات یدکی و تجهیزات دستی عمده در صورتی که انتظار رود بیش از یک دوره مالی مورد استفاده واحد تجاری واقع شود، به عنوان دارایی ثابت تلقی می گردد. به گونه ای مشابه، هرگاه قطعات یدکی و تجهیزات خدماتی را تنها بتوان در ارتباط با یک قلم خاص دارایی ثابت به کار گرفت و انتظار رود که استفاده از آنها به طور نامنظم صورت گیرد، این گونه اقلام را می توان به عنوان دارایی ثابت شناسایی کرده طی مدتی که از عمر مفید دارایی مربوطه تجاوز نکند، مستهلک کرد.

6- در شرایطی خاص، تخصیص کل مخارج مرتبط با یک دارایی به قطعات تشکیل دهنده آن و نگهداری حسابهای جداگانه برای هر یک از آنها، مناسب است. این حالت زمانی اتفاق می افتد که قطعات تشکیل دهنده آن دارایی دارای عمر مفید متفاوتی باشد یا منافعی که نصیب واحد تجاری می کند از الگوهای متفاوتی پیروی کند به گونه ای که مستلزم استفاده ار نرخها و روشهای استهلاک متفاوتی باشد. برای مثال، بدنه هواپیما و موتور آن در صورتی که دارای عمر مفید متفاوتی باشد باید به عنوان دارایی هایی جداگانه استهلاک پذیر تلقی شود.

7-دارایی هایی ثابت بعضاً ممکن است برای مقاصد زیست محیطی یا ایمنی تحصیل شود. تحصیل این گونه دارایی ها، اگر چه به طور مستقیم منافع اقتصادی آتی هیچ یک از اقلام مشخص دارایی های ثابت موجود را افزایش نمی دهد، ممکن است برای تحصیل منافع اقتصادی آتی سایر دارایی های واحد تجاری ضروری باشد. در این حالت، این گونه دارایی های ثابت واجد شرایط شناخت است زیرا، تحصیل آن واحد تجاری را قادر می سازد منافع اقتصادی آتی که از دارایی های مربوطه کسب می کند بیشتر از حالتی باشد که این گونه دارایی ها تحصیل نشده است. با این حال، این گونه دارایی ها تنها تا میزانی شناسایی می شود که مبلغ دفتری حاصله این دارایی و دارایی های مرتبط از کل مبلغ قابل بازیافت این دارایی و دارایی های مرتبط تجاوز نکند. برای مثال یک تولید کننده مواد شیمایی مکن است جهت رعایت مقررات حفاظت از محیط زیست، ملزم به نصب دستگاههای جدیدی برای تولید و ذخیره مواد شیمایی خطرناک شود. این گونه تأسیسات اضافی تا میزانی که قابل بازیافت باشد به عنوان دارایی شناسایی می شود، زیرا بدون وجود آنها واحد تجاری قادر به تولید و فروش موا شیمیایی نخواهد بود.

اندازه گیری دارایی ثابت مشهود به هنگام شناخت اولیه

8- یک قلم دارایی ثابت که حائز شرایط شناخت به عنوان یک دارایی باشد، به هنگام شناخت اولیه به بهای تمام شده اندازه گیری می شود.

اجزای بهای تمام شده

9- بهای تمام شده یک قلم دارایی ثابت متشکل از بهای خرید شامل عوارض گمرکی و مالیتهای غیر قابل استرداد خرید و هر گونه مخارج مرتبط مستقیمی است که برای رساندن دارایی به وضعیت قابل بهره برداری تحمل می شود. برای محاسله بهای خرید، تخفیفات تجاری کسر می گردد. نمونه هایی از مخارج مرتبط مستقیم که در بهای خرید منظور می شود عبارتست از :

الف) مخارج آماده سازی محل نصب.

ب) مخارج حمل و نقل و جابجایی اولیه.

ج) مخارج نصب.

د) حق الزحمه های فنی از قبیل حق الزحمه مهندسین و معماران.

10- چنانچه ما به ازری یک قلم دارایی ثابت در مدتی بیش از شرایط معمول خرید اعتباری پرداخت شود، بهای تمام شده آن معادل بهای نقدی دارایی است. تفاوت بین بهای نقدی و کل مبلغ پرداختی طی دوره اعتبار به عنوان هزینه تأمین مالی شناسایی می شود، مگر آنکه این تفاوت تحت عوان حسابداری مخارج تأمین مالی به حساب دارایی منظور شود.

11- مخارج سربار اداری و عمومی در بهای تمام شده دارایی ثابت منظور نمی گردد، مگر آنکه این مخارج را بتوان به طور مستقیم با تحصیل یا رساندن آن به وضعیت قابل بهره برداری ارتباط داد. به گونه ای مشابه، مخارج راه اندازی و سایر مخارج قبل از مرحله تولید بخشی از بهای تمام شده ثابت محسوب نمی شود، مگر آنکه برای رساندن دارایی به وضعیت قابل بهره برداری ضرورت داشته باشد. زیانهای عملیاتی اولیه که قبل از رسیدن به سطح عملکرد برنامه ریزی شده دارایی واقع می گردد، به عنوان هزینه دوره شناسایی می شود.