1. Въведение в антените
Антената е преходна структура между свободно пространство и предавателна линия, както е показано на фигура 1. Предавателната линия може да бъде под формата на коаксиална линия или куха тръба (вълновод), която се използва за предаване на електромагнитна енергия от източник към антена или от антена към приемник.Първата е предавателна антена, а втората е приемнаантена.
Фигура 1 Път на предаване на електромагнитна енергия
Предаването на антенната система в режима на предаване от Фигура 1 е представено от еквивалента на Thevenin, както е показано на Фигура 2, където източникът е представен от идеален генератор на сигнали, предавателната линия е представена от линия с характерен импеданс Zc и антената е представена от товар ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].Съпротивлението на натоварване RL представлява проводимостта и диелектричните загуби, свързани със структурата на антената, докато Rr представлява радиационното съпротивление на антената, а реактивното съпротивление XA се използва за представяне на въображаемата част от импеданса, свързан с излъчването на антената.При идеални условия цялата енергия, генерирана от източника на сигнал, трябва да бъде прехвърлена към радиационното съпротивление Rr, което се използва за представяне на радиационната способност на антената.Въпреки това, в практическите приложения има загуби на проводник-диелектрик, дължащи се на характеристиките на предавателната линия и антената, както и загуби, причинени от отражение (несъответствие) между предавателната линия и антената.Отчитайки вътрешния импеданс на източника и пренебрегвайки загубите на предавателната линия и отражението (несъответствие), максималната мощност се предоставя на антената при конюгирано съгласуване.
Фигура 2
Поради несъответствието между предавателната линия и антената, отразената вълна от интерфейса се наслагва върху падащата вълна от източника към антената, за да образува стояща вълна, която представлява концентрация и съхранение на енергия и е типично резонансно устройство.Типичен модел на стоящи вълни е показан с пунктирана линия на Фигура 2. Ако антенната система не е проектирана правилно, предавателната линия може до голяма степен да действа като елемент за съхранение на енергия, а не като вълновод и устройство за предаване на енергия.
Загубите, причинени от преносната линия, антената и стоящите вълни са нежелателни.Загубите в линията могат да бъдат сведени до минимум чрез избиране на преносни линии с ниски загуби, докато загубите на антената могат да бъдат намалени чрез намаляване на съпротивлението на загубите, представено от RL на фигура 2. Стоящите вълни могат да бъдат намалени и съхранението на енергия в линията може да бъде сведено до минимум чрез съпоставяне на импеданса на антената (товар) с характеристичния импеданс на линията.
В безжичните системи, в допълнение към приемането или предаването на енергия, антените обикновено се изискват за подобряване на излъчената енергия в определени посоки и потискане на излъчената енергия в други посоки.Следователно, освен устройства за откриване, антените трябва да се използват и като насочващи устройства.Антените могат да бъдат в различни форми, за да отговорят на специфични нужди.Това може да бъде проводник, отвор, пластир, елементен комплект (решетка), рефлектор, леща и др.
В безжичните комуникационни системи антените са един от най-критичните компоненти.Добрият дизайн на антената може да намали системните изисквания и да подобри цялостната производителност на системата.Класически пример е телевизията, където приемането на излъчване може да бъде подобрено чрез използване на високоефективни антени.Антените са за комуникационните системи това, което са очите за хората.
2. Класификация на антената
Рупорната антена е плоска антена, микровълнова антена с кръгло или правоъгълно напречно сечение, която постепенно се отваря в края на вълновода.Това е най-широко използваният тип микровълнова антена.Неговото поле на излъчване се определя от размера на отвора на клаксона и вида на разпространение.Сред тях влиянието на роговата стена върху радиацията може да се изчисли с помощта на принципа на геометричната дифракция.Ако дължината на клаксона остане непроменена, размерът на отвора и квадратичната фазова разлика ще се увеличат с увеличаването на ъгъла на отваряне на клаксона, но усилването няма да се промени с размера на отвора.Ако честотната лента на клаксона трябва да бъде разширена, е необходимо да се намали отражението на врата и отвора на клаксона;отражението ще намалее с увеличаване на размера на блендата.Структурата на рупорната антена е относително проста, а диаграмата на излъчване също е относително проста и лесна за управление.Обикновено се използва като средно насочена антена.Параболичните рефлекторни рупорни антени с широка честотна лента, ниски странични листа и висока ефективност често се използват в микровълнови релейни комуникации.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Микролентова антена
Структурата на микролентовата антена обикновено се състои от диелектричен субстрат, радиатор и заземяваща равнина.Дебелината на диелектричния субстрат е много по-малка от дължината на вълната.Металният тънък слой в долната част на субстрата е свързан към заземената равнина, а металният тънък слой със специфична форма е направен отпред чрез фотолитографски процес като радиатор.Формата на радиатора може да се променя по много начини според изискванията.
Възходът на технологията за микровълнова интеграция и новите производствени процеси насърчиха развитието на микролентови антени.В сравнение с традиционните антени, микролентовите антени са не само малки по размер, леко тегло, нисък профил, лесни за приспособяване, но също така лесни за интегриране, ниска цена, подходящи за масово производство и също така имат предимствата на разнообразни електрически свойства .
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27GHz)
Вълноводната слот антена е антена, която използва слотовете във вълноводната структура, за да постигне излъчване.Обикновено се състои от две успоредни метални пластини, образуващи вълновод с тясна междина между двете пластини.Когато електромагнитните вълни преминават през пролуката на вълновода, ще възникне резонансно явление, като по този начин се генерира силно електромагнитно поле близо до пролуката, за да се постигне излъчване.Благодарение на простата си структура вълноводната слот антена може да постигне широколентово и високоефективно излъчване, така че се използва широко в радари, комуникации, безжични сензори и други области в микровълновия и милиметровия вълнов диапазон.Предимствата му включват висока ефективност на излъчване, широколентови характеристики и добра способност срещу смущения, така че е предпочитан от инженери и изследователи.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10.75-14.5GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Биконичната антена е широколентова антена с биконична структура, която се характеризира с широка честотна характеристика и висока ефективност на излъчване.Двете конични части на биконичната антена са симетрични една спрямо друга.Чрез тази структура може да се постигне ефективно излъчване в широка честотна лента.Обикновено се използва в области като спектрален анализ, измерване на радиация и EMC (електромагнитна съвместимост) тестване.Той има добро съвпадение на импеданса и характеристики на излъчване и е подходящ за сценарии на приложение, които трябва да покрият множество честоти.
RM-BCA2428-4 (24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Спиралната антена е широколентова антена със спирална структура, която се характеризира с широка честотна характеристика и висока ефективност на излъчване.Спиралната антена постига поляризационно разнообразие и широколентови характеристики на излъчване чрез структурата на спирални бобини и е подходяща за радар, сателитна комуникация и безжични комуникационни системи.
RM-PSA0756-3(0.75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
За да научите повече за антените, моля посетете:
Време на публикуване: 14 юни 2024 г
