آنتنها سالهاست که برای دریافت امواجی که با چشم دیده نمیشوند، مورد استفاده قرار میگیرند. این امواج الکترومغناطیسی در اطراف ما جریان دارند و حاوی اطلاعاتی هستند که توسط آنتن دریافت شده و در برنامه یا دستگاه متصل به آن مورد استفاده قرار میگیرند.
اما از آنجا که همهی سیمهای حامل جریان در اطراف ما میدان الکترومغناطیسی خود را ایجاد میکنند (برخی بسیار ضعیف)، امواج الکترومغناطیسی همیشه واضح و خالص نیستند. اغلب با نویز یا تداخل همراهند که هیچ استفادهای ندارند. ممکن است بنظر بیاید که چون مفید نیستند، پس مشکلساز نخواهند بود؛ اما واقعیت این است که آنتنها نمیتوانند همیشه تشخیص دهند کدام موج را باید دریافت کنند و کدام را نادیده بگیرند. این امواج ناخواسته باعث تداخل در دریافت سیگنال و اختلال در عملکرد آنتن میشوند.
کویل آنتن چیست؟
کویلهای آنتن سیمپیچهایی هستند با تعداد دور زیاد که بهصورت خودنگهدار طراحی میشوند. از این کویلها در آنتنها و مدارهای الکترونیکی برای اتصال القایی (coupling) و افزایش اندوکتانس استفاده میشود. در آنتنها، این کویلها برای دستیابی به رزونانس (تطابق فرکانسی) مورد نیاز جهت عملکرد درست دستگاه کاربرد دارند.
مشکل EMI
تعداد زیاد دورهای سیم در این کویلها میتواند موجب افزایش تداخلهای ناخواسته و امواج الکترومغناطیسی مزاحم در اطراف آنتن شود. آنتنها هم بهعنوان فرستنده و گیرنده این امواج عمل میکنند، و همین امر مستقیماً بر توانایی آنها برای انجام عملکرد موردنظر تأثیر منفی میگذارد.
هستههای فریت—راهحل
هستههای فریت هستههای مغناطیسی ساخته شده از فریتهای نرم هستند. این مواد چگال بوده و شامل اکسیدهایی از فلزاتی مانند منگنز، منیزیم، روی و نیکل میباشند.
هستههای فریت مزایای قابل ملاحظهای نسبت به دیگر مواد مغناطیسی دارند، از جمله:
- مقاومت الکتریکی بالا
- قابلیت عملکرد در دامنه وسیع فرکانسی
- نفوذپذیری مغناطیسی زیاد
مزایای استفاده از هسته فریت در کویلهای آنتن
1. مقابله با مشکلات EMI/EMC
همانطور که گفته شد، تداخل امواج ممکن است ناگهانی رخ دهد و عملکرد آنتن را مختل کند. هستههای فریت با عمل کردن به عنوان مانع، فرکانسهای نامطلوب را حذف میکنند. همچنین نویزهای فرکانس بالا را جذب کرده و از اختلال در عملکرد آنتن جلوگیری مینمایند.
2. بهبود کارایی
بازده عملکردی کویل به عوامل مختلفی وابسته است. فریتها با ویژگیهایی مانند بهره مغناطیسی بالا، امپدانس پایین، ضریب کیفیت بالا (Q factor) و محافظت عالی باعث افزایش کارایی کلی میشوند.
3. افزایش قابلیت اعتماد
ساختار هسته فریت نتایج پایداری تولید میکند و حتی در کوچکترین تغییرات محیطی از اطمینان عملکردی برخوردار است. ایزولاسیون کامل از میدانهای مغناطیسی سرگردان و سطح مقطع یکنواخت موجب بالا رفتن قابلیت اعتماد کویل آنتن میشود و دخالت عوامل خارجی را به حداقل میرساند.
4. مقرونبهصرفه بودن
کویلهای آنتن باید راهحلی اقتصادی باشند که در فرآیند ساخت باعث صرفهجویی در زمان و هزینه شود و کمک کند آنتن به رزونانس مطلوب برسد. هستههای فریت، به دلیل اندازه کوچک و سهولت در یکپارچگی با سیستمهای موجود، انتخابی مقرونبهصرفه محسوب میشوند.