1. Sissejuhatus antennidesse
Antenn on üleminekustruktuur vaba ruumi ja ülekandeliini vahel, nagu on näidatud joonisel 1. Ülekandeliin võib olla koaksiaalliini või õõnsa toru (lainejuhi) kujul, mida kasutatakse elektromagnetilise energia edastamiseks allikast antenni või antennist vastuvõtjasse. Esimene on saateantenn ja teine on vastuvõtuantenn.antenn.
Joonis 1 Elektromagnetilise energia ülekandetee
Joonisel 1 kujutatud antennisüsteemi edastust edastusrežiimis esindab joonisel 2 näidatud Thevenini ekvivalent, kus allikat esindab ideaalne signaaligeneraator, edastusliini esindab joon iseloomuliku impedantsiga Zc ja antenni esindab koormus ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Koormustakistus RL esindab antenni struktuuriga seotud juhtivus- ja dielektrilisi kadusid, Rr aga antenni kiirgustakistust ja reaktants XA esindab antenni kiirgusega seotud impedantsi imaginaarosa. Ideaalsetes tingimustes peaks kogu signaaliallika tekitatud energia üle kanduma kiirgustakistusele Rr, mida kasutatakse antenni kiirgusvõime esindamiseks. Praktikas esinevad aga juhi-dielektrilised kaod, mis tulenevad edastusliini ja antenni omadustest, samuti edastusliini ja antenni vahelise peegelduse (sobimatuse) põhjustatud kaod. Arvestades allika sisemist impedantsi ja ignoreerides edastusliini ja peegelduse (sobimatuse) kadusid, antakse konjugeeritud sobitamise korral antennile maksimaalne võimsus.
Joonis 2
Ülekandeliini ja antenni vahelise mittevastavuse tõttu kattub liidese peegeldunud laine allikast antenni langeva lainega, moodustades seisulaine, mis kujutab energia kontsentratsiooni ja salvestamist ning on tüüpiline resonantne seade. Tüüpiline seisulaine muster on näidatud punktiirjoonega joonisel 2. Kui antennisüsteem ei ole õigesti projekteeritud, võib ülekandeliin toimida pigem energia salvestamise elemendina kui lainejuhi ja energia ülekandeseadmena.
Ülekandeliini, antenni ja seisulainete põhjustatud kaod on ebasoovitavad. Liinikadusid saab minimeerida väikese kadudega ülekandeliinide valimise teel, samas kui antennikadusid saab vähendada joonisel 2 kujutatud RL-iga tähistatud kadutakistust vähendades. Seisulaineid saab vähendada ja liinis energia salvestamist minimeerida antenni (koormuse) impedantsi sobitamisega liini iseloomuliku impedantsiga.
Traadita süsteemides on lisaks energia vastuvõtmisele või edastamisele tavaliselt vaja antenne, mis võimendavad kiirgusenergiat teatud suundades ja summutavad kiirgusenergiat teistes suundades. Seetõttu tuleb lisaks tuvastusseadmetele antenne kasutada ka suunamisseadmetena. Antennid võivad olla erineva kujuga, et rahuldada konkreetseid vajadusi. See võib olla traat, ava, plaaster, elementide komplekt (massiiv), reflektor, lääts jne.
Traadita sidesüsteemides on antennid ühed kõige kriitilisemad komponendid. Hea antenni konstruktsioon võib vähendada süsteeminõudeid ja parandada süsteemi üldist jõudlust. Klassikaline näide on televisioon, kus leviedastuse vastuvõttu saab parandada suure jõudlusega antennide abil. Antennid on sidesüsteemidele samad, mis inimestele silmad.
2. Antenni klassifikatsioon
Sarvantenn on tasapinnaline antenn, mikrolaineantenn, millel on ümmargune või ristkülikukujuline ristlõige, mis lainejuhi otsas järk-järgult avaneb. See on kõige laialdasemalt kasutatav mikrolaineantenni tüüp. Selle kiirgusvälja määravad sarve ava suurus ja levimisviis. Nende hulgas saab sarve seina mõju kiirgusele arvutada geomeetrilise difraktsiooni põhimõtte abil. Kui sarve pikkus jääb samaks, suurenevad ava suurus ja ruutfaaside erinevus sarve avanemisnurga suurenemisega, kuid võimendus ei muutu ava suurusega. Kui sarve sagedusriba on vaja laiendada, on vaja vähendada peegeldust sarve kaelal ja ava juures; peegeldus väheneb ava suuruse suurenedes. Sarvantenni struktuur on suhteliselt lihtne ja kiirgusmuster on samuti suhteliselt lihtne ja hõlpsasti juhitav. Seda kasutatakse üldiselt keskmise suunaantennina. Mikrolaine releeside puhul kasutatakse sageli paraboolseid reflektor-sarvantenne, millel on lai ribalaius, madalad külghõlmad ja kõrge efektiivsus.
RM-DCPHA105145-20 (10,5–14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20 (18–50 GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70–2,60 GHz)
2. Mikroribaantenn
Mikroribaantenni struktuur koosneb üldiselt dielektrilisest aluspinnast, radiaatorist ja aluspinnast. Dielektrilise aluspinna paksus on palju väiksem kui lainepikkus. Aluspinna all olev õhuke metallkiht on ühendatud aluspinnaga ja fotolitograafia abil moodustatakse esiküljele kindla kujuga õhuke metallkiht radiaatorina. Radiaatori kuju saab vastavalt vajadusele mitmel viisil muuta.
Mikrolaineahjude integreerimise tehnoloogia ja uute tootmisprotsesside esiletõus on soodustanud mikroribaantennide arengut. Võrreldes traditsiooniliste antennidega on mikroribaantennid mitte ainult väikese suurusega, kerged, madala profiiliga ja kergesti kohandatavad, vaid ka hõlpsasti integreeritavad, odavad, sobivad masstootmiseks ning neil on ka mitmekesiste elektriliste omaduste eelised.
RM-MA424435-22 (4,25–4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5–27 GHz)
Lainejuht-piluantenn on antenn, mis kasutab kiirguse saavutamiseks lainejuhi struktuuri pilusid. See koosneb tavaliselt kahest paralleelsest metallplaadist, mis moodustavad lainejuhi, mille vahel on kitsas pilu. Kui elektromagnetlained läbivad lainejuhi pilu, tekib resonantsinähtus, mis tekitab pilu lähedale tugeva elektromagnetvälja kiirguse saavutamiseks. Tänu oma lihtsale konstruktsioonile suudab lainejuht-piluantenn saavutada lairiba ja suure efektiivsusega kiirgust, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt radarites, sides, traadita andurites ja muudes mikrolaine- ja millimeetrilainete sagedusalades. Selle eeliste hulka kuuluvad kõrge kiirgustõhusus, lairiba omadused ja hea häiretevastane võime, mistõttu on see inseneride ja teadlaste seas populaarne.
RM-PA7087-43 (71–86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75–14,5 GHz)
RM-SWA910-22 (9–10 GHz)
Bikoniline antenn on bikonilise struktuuriga lairibaantenn, mida iseloomustab lai sageduskarakteristik ja kõrge kiirgustõhusus. Bikonilise antenni kaks koonilist osa on üksteise suhtes sümmeetrilised. Tänu sellele struktuurile on võimalik saavutada efektiivne kiirgus laias sagedusalas. Seda kasutatakse tavaliselt sellistes valdkondades nagu spektraalanalüüs, kiirguse mõõtmine ja EMC (elektromagnetilise ühilduvuse) testimine. Sellel on hea impedantsi sobitamine ja kiirgusomadused ning see sobib rakenduste jaoks, mis peavad katma mitut sagedust.
RM-BCA2428-4 (24–28 GHz)
RM-BCA218-4 (2–18 GHz)
Spiraalantenn on spiraalstruktuuriga lairibaantenn, mida iseloomustab lai sageduskarakteristik ja kõrge kiirgustõhusus. Spiraalantenn saavutab spiraalmähiste struktuuri abil polarisatsiooni mitmekesisuse ja lairiba kiirgusomadused ning sobib radari-, satelliitside- ja traadita sidesüsteemide jaoks.
RM-PSA0756-3 (0,75–6 GHz)
RM-PSA218-2R (2–18 GHz)
Antennide kohta lisateabe saamiseks külastage palun järgmist saiti:
Postituse aeg: 14. juuni 2024
