1. Ievads antenās
Antena ir pārejas struktūra starp brīvo telpu un pārvades līniju, kā parādīts 1. attēlā. Pārvades līnija var būt koaksiālas līnijas vai dobas caurules (viļņvada) veidā, ko izmanto, lai pārraidītu elektromagnētisko enerģiju no avota. uz antenu vai no antenas uz uztvērēju.Pirmā ir raidīšanas antena, bet otrā ir uztvērējaantena.
1. attēls Elektromagnētiskās enerģijas pārraides ceļš
Antenas sistēmas pārraidi 1. attēlā redzamajā pārraides režīmā attēlo Thevenin ekvivalents, kā parādīts 2. attēlā, kur avotu attēlo ideāls signāla ģenerators, pārraides līniju attēlo līnija ar raksturīgo pretestību Zc, un antenu attēlo slodze ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].Slodzes pretestība RL apzīmē ar antenas struktūru saistītos vadītspējas un dielektriskos zudumus, savukārt Rr apzīmē antenas starojuma pretestību, un pretestība XA tiek izmantota, lai attēlotu ar antenas starojumu saistīto pretestības iedomāto daļu.Ideālos apstākļos visa signāla avota radītā enerģija jāpārnes uz starojuma pretestību Rr, ko izmanto, lai attēlotu antenas starojuma spēju.Tomēr praktiskos pielietojumos pastāv vadītāja-dielektriskie zudumi, kas rodas pārvades līnijas un antenas īpašību dēļ, kā arī zudumi, ko izraisa pārvades līnijas un antenas atstarošana (neatbilstība).Ņemot vērā avota iekšējo pretestību un ignorējot pārvades līniju un atstarošanas (neatbilstības) zudumus, maksimālā jauda tiek nodrošināta antenai konjugāta saskaņošanas laikā.
2. attēls
Pārvades līnijas un antenas neatbilstības dēļ atstarotais vilnis no saskarnes tiek pārklāts ar krītošo vilni no avota uz antenu, veidojot stāvošu vilni, kas atspoguļo enerģijas koncentrāciju un uzglabāšanu un ir tipiska rezonanses ierīce.Tipisks stāvviļņu modelis ir parādīts ar punktētu līniju 2. attēlā. Ja antenas sistēma nav pareizi projektēta, pārvades līnija lielākoties var darboties kā enerģijas uzkrāšanas elements, nevis viļņvads un enerģijas pārraides ierīce.
Pārvades līnijas, antenas un stāvviļņu radītie zaudējumi ir nevēlami.Līnijas zudumus var samazināt, izvēloties zemu zudumu pārvades līnijas, savukārt antenas zudumus var samazināt, samazinot zudumu pretestību, kas attēlota ar RL 2. attēlā. Stāvviļņus var samazināt un enerģijas uzglabāšanu līnijā var samazināt, saskaņojot antena (slodze) ar līnijas raksturīgo pretestību.
Bezvadu sistēmās papildus enerģijas uztveršanai vai pārraidīšanai parasti ir nepieciešamas antenas, lai pastiprinātu izstaroto enerģiju noteiktos virzienos un apspiestu izstaroto enerģiju citos virzienos.Tāpēc papildus noteikšanas ierīcēm antenas jāizmanto arī kā virziena ierīces.Antenas var būt dažādās formās, lai apmierinātu īpašas vajadzības.Tas var būt vads, apertūra, plāksteris, elementu komplekts (masīvs), atstarotājs, lēca utt.
Bezvadu sakaru sistēmās antenas ir viena no vissvarīgākajām sastāvdaļām.Labs antenas dizains var samazināt sistēmas prasības un uzlabot sistēmas vispārējo veiktspēju.Klasisks piemērs ir televīzija, kur apraides uztveršanu var uzlabot, izmantojot augstas veiktspējas antenas.Antenas sakaru sistēmām ir tādas pašas kā acis cilvēkiem.
2. Antenu klasifikācija
Raga antena ir plakana antena, mikroviļņu antena ar apļveida vai taisnstūrveida šķērsgriezumu, kas pakāpeniski atveras viļņvada galā.Tas ir visplašāk izmantotais mikroviļņu antenas veids.Tā starojuma lauku nosaka raga apertūras lielums un izplatīšanās veids.Tostarp raga sienas ietekmi uz starojumu var aprēķināt, izmantojot ģeometriskās difrakcijas principu.Ja raga garums paliek nemainīgs, apertūras lielums un kvadrātfāzu starpība palielināsies, palielinoties raga atvēruma leņķim, bet pastiprinājums nemainīsies līdz ar apertūras lielumu.Ja ir jāpaplašina signāltaures frekvenču josla, ir jāsamazina atstarojums pie kakla un signāla apertūras;atstarojums samazināsies, palielinoties diafragmas atvēruma izmēram.Ragas antenas struktūra ir salīdzinoši vienkārša, un arī starojuma modelis ir salīdzinoši vienkāršs un viegli vadāms.To parasti izmanto kā vidēja virziena antenu.Mikroviļņu releju sakaros bieži tiek izmantotas paraboliskās reflektora raga antenas ar plašu joslas platumu, zemām sānu daivām un augstu efektivitāti.
RM-DCPHA105145-20 (10,5–14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20 (18-50 GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70–2,60 GHz)
2. Mikrosloksnes antena
Mikrosloksnes antenas struktūra parasti sastāv no dielektriskā substrāta, radiatora un iezemētās plaknes.Dielektriskā substrāta biezums ir daudz mazāks par viļņa garumu.Metāla plānais slānis pamatnes apakšā ir savienots ar iezemēto plakni, un metāla plāns slānis ar īpašu formu tiek izgatavots priekšpusē fotolitogrāfijas procesā kā radiators.Radiatora formu var mainīt dažādos veidos atbilstoši prasībām.
Mikroviļņu integrācijas tehnoloģiju pieaugums un jauni ražošanas procesi ir veicinājuši mikroslokšņu antenu attīstību.Salīdzinot ar tradicionālajām antenām, mikrosloksnes antenas ir ne tikai maza izmēra, vieglas, zema profila, viegli pielāgojamas, bet arī viegli integrējamas, zemas izmaksas, piemērotas masveida ražošanai, kā arī tām ir daudzveidīgu elektrisko īpašību priekšrocības. .
RM-MA424435-22 (4,25–4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
Viļņvada slota antena ir antena, kas izmanto viļņvada struktūras spraugas, lai panāktu starojumu.Tas parasti sastāv no divām paralēlām metāla plāksnēm, kas veido viļņvadu ar šauru atstarpi starp abām plāksnēm.Kad elektromagnētiskie viļņi šķērso viļņvada spraugu, notiks rezonanses parādība, tādējādi radot spēcīgu elektromagnētisko lauku spraugas tuvumā, lai panāktu starojumu.Vienkāršās struktūras dēļ viļņvada slota antena var sasniegt platjoslas un augstas efektivitātes starojumu, tāpēc to plaši izmanto radaros, sakaros, bezvadu sensoros un citās jomās mikroviļņu un milimetru viļņu joslās.Tās priekšrocības ietver augstu radiācijas efektivitāti, platjoslas raksturlielumus un labu prettraucējumu spēju, tāpēc inženieri un pētnieki to iecienījuši.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22 (9-10 GHz)
Bikoniskā antena ir platjoslas antena ar bikonisku struktūru, kurai raksturīga plaša frekvences reakcija un augsta starojuma efektivitāte.Abas bikoniskās antenas koniskās daļas ir simetriski viena pret otru.Izmantojot šo struktūru, var panākt efektīvu starojumu plašā frekvenču joslā.To parasti izmanto tādās jomās kā spektra analīze, starojuma mērījumi un EMC (elektromagnētiskās saderības) testēšana.Tam ir laba pretestības atbilstība un starojuma raksturlielumi, un tas ir piemērots lietojuma scenārijiem, kuriem jāaptver vairākas frekvences.
RM-BCA2428-4 (24-28 GHz)
RM-BCA218-4 (2-18GHz)
Spirālveida antena ir platjoslas antena ar spirālveida struktūru, kurai raksturīga plaša frekvences reakcija un augsta starojuma efektivitāte.Spirālveida antena nodrošina polarizācijas daudzveidību un platjoslas starojuma raksturlielumus, izmantojot spirālveida spoļu struktūru, un ir piemērota radaru, satelītu sakaru un bezvadu sakaru sistēmām.
RM-PSA0756-3 (0,75-6 GHz)
RM-PSA218-2R (2-18GHz)
Lai uzzinātu vairāk par antenām, lūdzu, apmeklējiet:
Publicēšanas laiks: 14. jūnijs 2024
