1. Introducere în antene
O antenă este o structură de tranziție între spațiul liber și o linie de transmisie, așa cum se arată în Figura 1. Linia de transmisie poate fi sub forma unei linii coaxiale sau a unui tub gol (ghid de undă), care este utilizat pentru a transmite energie electromagnetică de la o sursă. la o antenă sau de la o antenă la un receptor.Prima este o antenă de transmisie, iar cea de-a doua este o antenă de recepțieantenă.
Figura 1 Calea de transmitere a energiei electromagnetice
Transmisia sistemului de antenă în modul de transmisie din figura 1 este reprezentată de echivalentul Thevenin așa cum se arată în figura 2, unde sursa este reprezentată de un generator de semnal ideal, linia de transmisie este reprezentată de o linie cu impedanța caracteristică Zc și antena este reprezentată de o sarcină ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].Rezistența de sarcină RL reprezintă pierderile de conducție și dielectrice asociate structurii antenei, în timp ce Rr reprezintă rezistența la radiație a antenei, iar reactanța XA este utilizată pentru a reprezenta partea imaginară a impedanței asociată cu radiația antenei.În condiții ideale, toată energia generată de sursa de semnal ar trebui să fie transferată la rezistența la radiație Rr, care este utilizată pentru a reprezenta capacitatea de radiație a antenei.Cu toate acestea, în aplicațiile practice, există pierderi conductor-dielectric datorită caracteristicilor liniei de transmisie și antenei, precum și pierderi cauzate de reflexia (nepotrivirea) între linia de transmisie și antenă.Luând în considerare impedanța internă a sursei și ignorând linia de transmisie și pierderile de reflexie (nepotrivire), puterea maximă este furnizată antenei sub potrivire conjugată.
Figura 2
Din cauza nepotrivirii dintre linia de transmisie și antenă, unda reflectată de la interfață este suprapusă cu unda incidentă de la sursă la antenă pentru a forma o undă staționară, care reprezintă concentrarea și stocarea energiei și este un dispozitiv rezonant tipic.Un model tipic de unde staționare este prezentat de linia punctată în Figura 2. Dacă sistemul de antenă nu este proiectat corespunzător, linia de transmisie poate acționa în mare măsură ca un element de stocare a energiei, mai degrabă decât un ghid de undă și dispozitiv de transmisie a energiei.
Pierderile cauzate de linia de transmisie, antenă și undele staționare sunt nedorite.Pierderile de linie pot fi minimizate prin selectarea liniilor de transmisie cu pierderi mici, în timp ce pierderile de antenă pot fi reduse prin reducerea rezistenței la pierderi reprezentată de RL în Figura 2. Undele staționare pot fi reduse și stocarea energiei în linie poate fi minimizată prin potrivirea impedanței antena (sarcina) cu impedanța caracteristică a liniei.
În sistemele fără fir, pe lângă primirea sau transmiterea energiei, antenele sunt de obicei necesare pentru a spori energia radiată în anumite direcții și pentru a suprima energia radiată în alte direcții.Prin urmare, pe lângă dispozitivele de detectare, antenele trebuie folosite și ca dispozitive direcționale.Antenele pot fi sub diferite forme pentru a satisface nevoi specifice.Poate fi un fir, o deschidere, un plasture, un ansamblu de elemente (matrice), un reflector, o lentilă etc.
În sistemele de comunicații fără fir, antenele sunt una dintre componentele cele mai critice.Designul bun al antenei poate reduce cerințele sistemului și poate îmbunătăți performanța generală a sistemului.Un exemplu clasic este televiziunea, unde recepția transmisiei poate fi îmbunătățită prin utilizarea antenelor de înaltă performanță.Antenele sunt pentru sistemele de comunicație ceea ce ochii sunt pentru oameni.
2. Clasificarea antenei
Antena corn este o antenă plană, o antenă cu microunde cu o secțiune transversală circulară sau dreptunghiulară care se deschide treptat la capătul ghidului de undă.Este cel mai utilizat tip de antenă cu microunde.Câmpul său de radiație este determinat de dimensiunea deschiderii cornului și de tipul de propagare.Printre acestea, influența peretelui cornului asupra radiației poate fi calculată folosind principiul difracției geometrice.Dacă lungimea claxonului rămâne neschimbată, dimensiunea deschiderii și diferența de fază pătratică vor crește odată cu creșterea unghiului de deschidere a claxonului, dar câștigul nu se va modifica odată cu dimensiunea deschiderii.Dacă banda de frecvență a cornului trebuie extinsă, este necesar să se reducă reflexia la gât și deschiderea cornului;reflexia va scădea pe măsură ce dimensiunea deschiderii crește.Structura antenei corn este relativ simplă, iar modelul de radiație este, de asemenea, relativ simplu și ușor de controlat.Este folosită în general ca antenă direcțională medie.Antenele cu corn reflector parabolic cu lățime de bandă largă, lobi laterali mici și eficiență ridicată sunt adesea folosite în comunicațiile cu releu cu microunde.
RM-DCPHA105145-20(10,5-14,5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1,70-2,60GHz)
2. Antena microstrip
Structura antenei microstrip este în general compusă din substrat dielectric, radiator și plan de masă.Grosimea substratului dielectric este mult mai mică decât lungimea de undă.Stratul subțire de metal din partea inferioară a substratului este conectat la planul de masă, iar stratul subțire de metal cu o formă specifică este realizat pe față prin proces de fotolitografie ca radiator.Forma radiatorului poate fi modificată în mai multe moduri în funcție de cerințe.
Creșterea tehnologiei de integrare a microundelor și a noilor procese de fabricație a promovat dezvoltarea antenelor microbande.În comparație cu antenele tradiționale, antenele microstrip nu sunt doar de dimensiuni mici, ușoare, profil redus, ușor de conformat, dar și ușor de integrat, costuri reduse, potrivite pentru producția de masă și au, de asemenea, avantajele proprietăților electrice diversificate. .
RM-MA424435-22(4,25-4,35GHz)
RM-MA25527-22(25,5-27GHz)
3. Antenă cu slot pentru ghidul de undă
Antena cu slot pentru ghidul de undă este o antenă care utilizează fantele din structura ghidului de undă pentru a obține radiație.De obicei, constă din două plăci metalice paralele care formează un ghid de undă cu un spațiu îngust între cele două plăci.Când undele electromagnetice trec prin decalajul ghidului de undă, va avea loc un fenomen de rezonanță, generând astfel un câmp electromagnetic puternic în apropierea decalajului pentru a obține radiație.Datorită structurii sale simple, antena cu slot de ghid de undă poate obține radiații de bandă largă și de înaltă eficiență, deci este utilizată pe scară largă în radare, comunicații, senzori fără fir și alte domenii în benzile de microunde și unde milimetrice.Avantajele sale includ eficiența ridicată a radiațiilor, caracteristicile de bandă largă și o bună capacitate anti-interferență, așa că este favorizat de ingineri și cercetători.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10,75-14,5GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Biconical Antenna este o antenă de bandă largă cu o structură biconică, care se caracterizează printr-un răspuns în frecvență larg și o eficiență ridicată a radiațiilor.Cele două părți conice ale antenei biconice sunt simetrice una față de cealaltă.Prin această structură se poate obține o radiație eficientă într-o bandă largă de frecvență.Este de obicei utilizat în domenii precum analiza spectrului, măsurarea radiațiilor și testarea EMC (compatibilitate electromagnetică).Are o potrivire bună a impedanței și caracteristici de radiație și este potrivit pentru scenarii de aplicații care trebuie să acopere mai multe frecvențe.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Antena spirală este o antenă de bandă largă cu o structură în spirală, care se caracterizează printr-un răspuns în frecvență larg și o eficiență ridicată a radiațiilor.Antena spirală atinge diversitatea de polarizare și caracteristicile de radiație de bandă largă prin structura bobinelor spiralate și este potrivită pentru sistemele de comunicații radar, prin satelit și fără fir.
RM-PSA0756-3(0,75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
Pentru a afla mai multe despre antene, vă rugăm să vizitați:
Ora postării: 14-jun-2024
