1. Uvod u antene
Antena je prijelazna struktura između slobodnog prostora i prijenosnog voda, kao što je prikazano na slici 1. Prijenosni vod može biti u obliku koaksijalnog voda ili šuplje cijevi (valovoda), koja se koristi za prijenos elektromagnetske energije iz izvora na antenu ili s antene na prijemnik. Prva je odašiljačka antena, a potonja je prijemnaantena.
Slika 1 Put prijenosa elektromagnetske energije
Prijenos antenskog sustava u načinu prijenosa na slici 1 predstavljen je Theveninovim ekvivalentom kao što je prikazano na slici 2, gdje je izvor predstavljen idealnim generatorom signala, prijenosna linija je predstavljena linijom s karakterističnom impedancijom Zc, a antena je predstavljena opterećenjem ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Otpor opterećenja RL predstavlja vodljivost i dielektrične gubitke povezane sa strukturom antene, dok Rr predstavlja otpor zračenja antene, a reaktancija XA koristi se za predstavljanje imaginarnog dijela impedancije povezanog sa zračenjem antene. Pod idealnim uvjetima, sva energija koju generira izvor signala trebala bi se prenijeti na otpor zračenja Rr, koji se koristi za predstavljanje sposobnosti zračenja antene. Međutim, u praktičnim primjenama postoje gubici vodič-dielektrik zbog karakteristika dalekovoda i antene, kao i gubici uzrokovani refleksijom (nesklapanjem) između dalekovoda i antene. Uzimajući u obzir unutarnju impedanciju izvora i zanemarujući gubitke prijenosne linije i refleksije (neusklađenosti), maksimalna snaga se daje anteni pod konjugiranim usklađivanjem.
Slika 2
Zbog neusklađenosti između prijenosne linije i antene, reflektirani val od sučelja superponira se s upadnim valom od izvora do antene kako bi se formirao stojni val, koji predstavlja koncentraciju i pohranu energije i tipičan je rezonantni uređaj. Tipični uzorak stojnog vala prikazan je isprekidanom linijom na slici 2. Ako antenski sustav nije pravilno projektiran, prijenosna linija može u velikoj mjeri djelovati kao element za pohranu energije, a ne kao valovod i uređaj za prijenos energije.
Gubici uzrokovani dalekovodom, antenom i stojnim valovima su nepoželjni. Gubici u liniji mogu se svesti na najmanju moguću mjeru odabirom prijenosnih vodova s malim gubicima, dok se gubici antene mogu smanjiti smanjenjem otpora gubitaka predstavljenog s RL na slici 2. Stojeći valovi mogu se smanjiti, a skladištenje energije u liniji može se minimizirati usklađivanjem impedancije antena (opterećenje) s karakterističnom impedancijom voda.
U bežičnim sustavima, osim primanja ili odašiljanja energije, antene su obično potrebne za povećanje zračene energije u određenim smjerovima i potiskivanje zračene energije u drugim smjerovima. Dakle, osim uređaja za detekciju, antene se moraju koristiti i kao usmjereni uređaji. Antene mogu biti u različitim oblicima kako bi zadovoljile specifične potrebe. To može biti žica, otvor, zakrpa, sklop elemenata (niz), reflektor, leća itd.
U bežičnim komunikacijskim sustavima antene su jedna od najkritičnijih komponenti. Dobar dizajn antene može smanjiti zahtjeve sustava i poboljšati ukupne performanse sustava. Klasičan primjer je televizija, gdje se prijem emitiranja može poboljšati korištenjem antena visokih performansi. Antene su za komunikacijske sustave ono što su oči za ljude.
2. Klasifikacija antena
Rožna antena je planarna antena, mikrovalna antena kružnog ili pravokutnog presjeka koja se postupno otvara na kraju valovoda. To je najraširenija vrsta mikrovalne antene. Njegovo polje zračenja određeno je veličinom otvora sirena i vrstom širenja. Među njima, utjecaj stijenke roga na zračenje može se izračunati korištenjem principa geometrijske difrakcije. Ako duljina sirene ostane nepromijenjena, veličina otvora i kvadratna razlika faza će se povećavati s povećanjem kuta otvora sirene, ali pojačanje se neće mijenjati s veličinom otvora. Ako se frekvencijski pojas sirene treba proširiti, potrebno je smanjiti refleksiju na vratu i otvor sirene; refleksija će se smanjivati kako se veličina otvora povećava. Struktura rogaste antene je relativno jednostavna, a dijagram zračenja je također relativno jednostavan i lak za kontrolu. Općenito se koristi kao srednje usmjerena antena. Parabolične reflektorske rogaste antene sa širokom propusnošću, niskim bočnim snopovima i visokom učinkovitošću često se koriste u mikrovalnim relejnim komunikacijama.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20 (18-50 GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Mikrotrakasta antena
Struktura mikrotrakaste antene općenito se sastoji od dielektrične podloge, radijatora i uzemljenja. Debljina dielektrične podloge mnogo je manja od valne duljine. Metalni tanki sloj na dnu supstrata spojen je na uzemljenu plohu, a metalni tanki sloj specifičnog oblika izrađen je na prednjoj strani postupkom fotolitografije kao radijator. Oblik radijatora može se mijenjati na više načina prema zahtjevima.
Uspon tehnologije mikrovalne integracije i novi proizvodni procesi potaknuli su razvoj mikrotrakastih antena. U usporedbi s tradicionalnim antenama, mikrotrakaste antene nisu samo male veličine, male težine, niskog profila, jednostavne za prilagođavanje, već i jednostavne za integraciju, niske cijene, prikladne za masovnu proizvodnju, a također imaju prednosti raznolikih električnih svojstava .
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
Antena s prorezom valovoda je antena koja koristi proreze u strukturi valovoda za postizanje zračenja. Obično se sastoji od dvije paralelne metalne ploče koje tvore valovod s uskim razmakom između dviju ploča. Kada elektromagnetski valovi prođu kroz procjep valovoda, pojavit će se fenomen rezonancije, stvarajući snažno elektromagnetsko polje u blizini procjepa kako bi se postiglo zračenje. Zbog svoje jednostavne strukture, valovodna prorezna antena može postići širokopojasno i visokoučinkovito zračenje, tako da se široko koristi u radaru, komunikacijama, bežičnim senzorima i drugim poljima u mikrovalnom i milimetarskom valnom pojasu. Njegove prednosti uključuju visoku učinkovitost zračenja, širokopojasne karakteristike i dobru sposobnost zaštite od smetnji, pa ga preferiraju inženjeri i istraživači.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22 (9-10GHz)
Bikonična antena je širokopojasna antena bikonične strukture koju karakterizira široki frekvencijski odziv i visoka učinkovitost zračenja. Dva stožasta dijela bikonične antene međusobno su simetrična. Kroz ovu strukturu može se postići učinkovito zračenje u širokom frekvencijskom pojasu. Obično se koristi u područjima kao što su analiza spektra, mjerenje zračenja i EMC (elektromagnetska kompatibilnost) ispitivanje. Ima dobro usklađivanje impedancije i karakteristike zračenja te je prikladan za scenarije primjene koji trebaju pokriti više frekvencija.
RM-BCA2428-4 (24-28 GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Spiralna antena je širokopojasna antena spiralne strukture koju karakterizira široki frekvencijski odziv i visoka učinkovitost zračenja. Spiralna antena postiže polarizacijsku raznolikost i širokopojasne karakteristike zračenja kroz strukturu spiralnih zavojnica, te je pogodna za radarske, satelitske i bežične komunikacijske sustave.
RM-PSA0756-3 (0,75-6 GHz)
RM-PSA218-2R (2-18GHz)
Da biste saznali više o antenama, posjetite:
Vrijeme objave: 14. lipnja 2024
