1. Johdatus antenneihin
Antenni on kuvan 1 mukainen siirtymärakenne vapaan tilan ja siirtojohdon välillä. Siirtojohto voi olla koaksiaalijohdon tai onton putken (aaltoputken) muodossa, jota käytetään sähkömagneettisen energian välittämiseen lähteestä. antenniin tai antennista vastaanottimeen.Ensimmäinen on lähetysantenni ja jälkimmäinen vastaanottoantenniantenni.
Kuva 1 Sähkömagneettisen energian siirtotie
Antennijärjestelmän lähetystä kuvan 1 lähetystilassa edustaa Thevenin-ekvivalentti kuvassa 2 esitetyllä tavalla, jossa lähdettä edustaa ihanteellinen signaaligeneraattori, siirtolinjaa edustaa viiva, jonka ominaisimpedanssi on Zc, ja antennia edustaa kuorma ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].Kuormitusresistanssi RL edustaa antennin rakenteeseen liittyviä johtavuus- ja dielektrisiä häviöitä, kun taas Rr edustaa antennin säteilyresistanssia ja reaktanssia XA käytetään edustamaan antennin säteilyyn liittyvää impedanssin imaginaariosaa.Ihanteellisissa olosuhteissa kaikki signaalilähteen tuottama energia tulisi siirtää säteilyvastukseen Rr, jota käytetään kuvaamaan antennin säteilykykyä.Käytännön sovelluksissa kuitenkin esiintyy siirtojohdon ja antennin ominaisuuksista johtuvia johdin-dielektrisiä häviöitä sekä siirtojohdon ja antennin välisen heijastuksen (epäsopimattomuuden) aiheuttamia häviöitä.Ottaen huomioon lähteen sisäisen impedanssin ja jättäen huomioimatta siirtolinjan ja heijastushäviöt (epäsovitushäviöt), maksimiteho annetaan antennille konjugaattisovituksen alaisena.
Kuva 2
Siirtojohdon ja antennin välisen yhteensopimattomuuden vuoksi rajapinnasta heijastuva aalto on päällekkäin lähteestä antenniin tulevan aallon kanssa, jolloin muodostuu seisova aalto, joka edustaa energian keskittymistä ja varastointia ja on tyypillinen resonanssilaite.Tyypillinen seisova aaltokuvio on esitetty katkoviivalla kuvassa 2. Jos antennijärjestelmää ei ole suunniteltu oikein, siirtojohto voi toimia suurelta osin energian varastointielementtinä aaltoputken ja energiansiirtolaitteen sijaan.
Siirtojohdon, antennin ja seisovien aaltojen aiheuttamat häviöt eivät ole toivottavia.Linjahäviöt voidaan minimoida valitsemalla pienihäviöisiä siirtolinjoja, kun taas antennihäviöitä voidaan vähentää vähentämällä RL:n kuvaamaa häviövastusta kuvassa 2. Seisovia aaltoja voidaan vähentää ja energian varastointia linjassa voidaan minimoida sovittamalla impedanssi antenni (kuorma) linjan ominaisimpedanssilla.
Langattomissa järjestelmissä energian vastaanottamisen tai lähettämisen lisäksi antenneja tarvitaan yleensä lisäämään säteilyenergiaa tiettyihin suuntiin ja vaimentamaan säteilyenergiaa muihin suuntiin.Siksi antenneja on käytettävä tunnistuslaitteiden lisäksi myös suuntaamislaitteina.Antennit voivat olla eri muodoissa vastaamaan erityistarpeita.Se voi olla lanka, aukko, paikka, elementtikokoonpano (ryhmä), heijastin, linssi jne.
Langattomissa viestintäjärjestelmissä antennit ovat yksi kriittisimmistä komponenteista.Hyvä antennisuunnittelu voi vähentää järjestelmävaatimuksia ja parantaa järjestelmän yleistä suorituskykyä.Klassinen esimerkki on televisio, jossa lähetysten vastaanottoa voidaan parantaa käyttämällä tehokkaita antenneja.Antennit ovat viestintäjärjestelmille samat kuin silmät ihmisille.
2. Antenniluokitus
Torviantenni on tasoantenni, poikkileikkaukseltaan pyöreä tai suorakaiteen muotoinen mikroaaltoantenni, joka avautuu vähitellen aaltoputken päässä.Se on yleisimmin käytetty mikroaaltoantennityyppi.Sen säteilykenttä määräytyy torven aukon koon ja etenemistyypin mukaan.Niistä sarven seinämän vaikutus säteilyyn voidaan laskea geometrisen diffraktion periaatteella.Jos torven pituus pysyy ennallaan, aukon koko ja neliöllinen vaihe-ero kasvavat torven avautumiskulman kasvaessa, mutta vahvistus ei muutu aukon koon mukaan.Jos torven taajuuskaistaa on laajennettava, on tarpeen vähentää heijastusta kaulassa ja torven aukossa;heijastus pienenee aukon koon kasvaessa.Torviantennin rakenne on suhteellisen yksinkertainen, ja säteilykuvio on myös suhteellisen yksinkertainen ja helposti ohjattava.Sitä käytetään yleensä keskisuuntaisena antennina.Mikroaaltoreleviestinnässä käytetään usein parabolisia heijastintorviantenneja, joilla on laaja kaistanleveys, matalat sivukeilat ja korkea hyötysuhde.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20 (18-50 GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Mikroliuska-antenni
Mikroliuska-antennin rakenne koostuu yleensä dielektrisestä substraatista, säteilijästä ja maatasosta.Dielektrisen substraatin paksuus on paljon pienempi kuin aallonpituus.Substraatin pohjassa oleva metalliohut kerros liitetään maatasoon ja tietyn muotoinen metalliohut kerros tehdään etupuolelle fotolitografiaprosessilla säteilijänä.Lämpöpatterin muotoa voidaan muuttaa monin tavoin tarpeiden mukaan.
Mikroaaltointegraatioteknologian nousu ja uudet valmistusprosessit ovat edistäneet mikroliuska-antennien kehitystä.Perinteisiin antenneihin verrattuna mikroliuska-antennit eivät ole vain pieniä, kevyitä, matalaprofiilisia, helppoja mukauttaa, mutta myös helppoja integroida, edullisia, soveltuvat massatuotantoon, ja niillä on myös monipuolisten sähköisten ominaisuuksien etuja. .
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
Aaltoputken rakoantenni on antenni, joka käyttää aaltoputkirakenteen rakoja säteilyn aikaansaamiseen.Se koostuu yleensä kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä, jotka muodostavat aaltoputken, jossa on kapea rako näiden kahden levyn välillä.Kun sähkömagneettiset aallot kulkevat aaltoputken raon läpi, tapahtuu resonanssiilmiö, mikä synnyttää voimakkaan sähkömagneettisen kentän lähelle aukkoa säteilyn aikaansaamiseksi.Yksinkertaisen rakenteensa ansiosta aaltoputken rakoantenni voi saavuttaa laajakaistaisen ja tehokkaan säteilyn, joten sitä käytetään laajalti tutka-, viestintä-, langattomissa antureissa ja muilla aloilla mikroaalto- ja millimetriaaltokaistoilla.Sen etuja ovat korkea säteilytehokkuus, laajakaistaominaisuudet ja hyvä häiriönestokyky, joten se on insinöörien ja tutkijoiden suosima.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22 (9-10 GHz)
Biconical Antenna on laajakaistainen kaksikartiomainen antenni, jolle on ominaista laaja taajuusvaste ja korkea säteilytehokkuus.Kaksikartisen antennin kaksi kartiomaista osaa ovat symmetrisiä toisiinsa nähden.Tämän rakenteen avulla voidaan saavuttaa tehokas säteily laajalla taajuuskaistalla.Sitä käytetään yleensä sellaisilla aloilla kuin spektrianalyysi, säteilymittaus ja EMC (sähkömagneettinen yhteensopivuus) -testaus.Sillä on hyvät impedanssisovitus- ja säteilyominaisuudet ja se sopii sovellusskenaarioihin, joissa on katettava useita taajuuksia.
RM-BCA2428-4 (24-28 GHz)
RM-BCA218-4 (2-18GHz)
Spiraaliantenni on spiraalirakenteinen laajakaistaantenni, jolle on ominaista laaja taajuusvaste ja korkea säteilytehokkuus.Spiraaliantennilla saavutetaan polarisaatiodiversiteetti ja laajakaistaiset säteilyominaisuudet spiraalikelojen rakenteen kautta, ja se soveltuu tutka-, satelliitti- ja langattomiin viestintäjärjestelmiin.
RM-PSA0756-3 (0,75-6 GHz)
RM-PSA218-2R (2-18 GHz)
Lisätietoja antenneista on osoitteessa:
Postitusaika: 14.6.2024
