1. Introduksjon til antenner
En antenne er en overgangsstruktur mellom ledig plass og en transmisjonslinje, som vist i figur 1. Transmisjonslinjen kan være i form av en koaksiallinje eller et hult rør (bølgeleder), som brukes til å overføre elektromagnetisk energi fra en kilde til en antenne, eller fra en antenne til en mottaker. Førstnevnte er en senderantenne, og sistnevnte er en mottakerantenne.
Figur 1 Elektromagnetisk energioverføringsvei
Sendingen av antennesystemet i overføringsmodusen i figur 1 er representert av Thevenin-ekvivalenten som vist i figur 2, hvor kilden er representert av en ideell signalgenerator, overføringslinjen er representert av en linje med karakteristisk impedans Zc, og antennen er representert ved en last ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Belastningsmotstanden RL representerer lednings- og dielektriske tap knyttet til antennestrukturen, mens Rr representerer strålingsmotstanden til antennen, og reaktansen XA brukes til å representere den imaginære delen av impedansen knyttet til antennestrålingen. Under ideelle forhold bør all energien som genereres av signalkilden overføres til strålingsmotstanden Rr, som brukes til å representere strålingsevnen til antennen. I praktiske applikasjoner er det imidlertid leder-dielektriske tap på grunn av egenskapene til overføringslinjen og antennen, samt tap forårsaket av refleksjon (mismatch) mellom overføringslinjen og antennen. Tatt i betraktning den interne impedansen til kilden og ignorerer overføringslinjen og refleksjonstap (mistilpasning), gis den maksimale effekten til antennen under konjugattilpasning.
Figur 2
På grunn av misforholdet mellom overføringslinjen og antennen, blir den reflekterte bølgen fra grensesnittet overlagret med den innfallende bølgen fra kilden til antennen for å danne en stående bølge, som representerer energikonsentrasjon og lagring og er en typisk resonansanordning. Et typisk stående bølgemønster er vist med den stiplede linjen i figur 2. Hvis antennesystemet ikke er riktig utformet, kan overføringslinjen i stor grad fungere som et energilagringselement i stedet for en bølgeleder og energioverføringsenhet.
Tapene forårsaket av overføringslinjen, antennen og stående bølger er uønsket. Linjetap kan minimeres ved å velge overføringslinjer med lavt tap, mens antennetap kan reduseres ved å redusere tapsmotstanden representert ved RL i figur 2. Stående bølger kan reduseres og energilagring i linjen kan minimeres ved å matche impedansen på antennen (belastningen) med den karakteristiske impedansen til linjen.
I trådløse systemer, i tillegg til å motta eller sende energi, kreves det vanligvis antenner for å forbedre utstrålt energi i visse retninger og undertrykke utstrålt energi i andre retninger. Derfor må antenner i tillegg til deteksjonsenheter også brukes som retningsapparater. Antenner kan være i ulike former for å møte spesifikke behov. Det kan være en ledning, en blenderåpning, en lapp, en elementsammenstilling (array), en reflektor, en linse, etc.
I trådløse kommunikasjonssystemer er antenner en av de mest kritiske komponentene. God antennedesign kan redusere systemkravene og forbedre den generelle systemytelsen. Et klassisk eksempel er fjernsyn, der mottak av sendinger kan forbedres ved å bruke høyytelsesantenner. Antenner er for kommunikasjonssystemer det øyne er for mennesker.
2. Antenneklassifisering
Hornantennen er en plan antenne, en mikrobølgeantenne med sirkulært eller rektangulært tverrsnitt som gradvis åpner seg i enden av bølgelederen. Det er den mest brukte typen mikrobølgeantenne. Strålingsfeltet bestemmes av størrelsen på hornets blenderåpning og forplantningstypen. Blant dem kan påvirkningen av hornveggen på strålingen beregnes ved å bruke prinsippet om geometrisk diffraksjon. Hvis lengden på hornet forblir uendret, vil blenderstørrelsen og den kvadratiske faseforskjellen øke med økningen av hornåpningsvinkelen, men forsterkningen vil ikke endres med blenderåpningsstørrelsen. Hvis frekvensbåndet til hornet må utvides, er det nødvendig å redusere refleksjonen ved halsen og åpningen til hornet; refleksjonen vil avta når blenderåpningen øker. Strukturen til hornantennen er relativt enkel, og strålingsmønsteret er også relativt enkelt og lett å kontrollere. Den brukes vanligvis som en middels retningsantenne. Parabolske reflektorhornantenner med bred båndbredde, lave sidelober og høy effektivitet brukes ofte i mikrobølgerelékommunikasjon.
RM-DCPHA105145-20(10,5-14,5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Mikrostrip-antenne
Strukturen til mikrostripantenne er vanligvis sammensatt av dielektrisk substrat, radiator og jordplan. Tykkelsen på det dielektriske substratet er mye mindre enn bølgelengden. Det tynne metalllaget i bunnen av substratet er koblet til jordplanet, og det tynne metalllaget med en bestemt form er laget på forsiden gjennom fotolitografiprosess som en radiator. Formen på radiatoren kan endres på mange måter etter behov.
Fremveksten av mikrobølgeintegrasjonsteknologi og nye produksjonsprosesser har fremmet utviklingen av mikrostrip-antenner. Sammenlignet med tradisjonelle antenner er mikrostrip-antenner ikke bare små i størrelse, lette i vekt, lav profil, enkle å tilpasse, men også enkle å integrere, lave kostnader, egnet for masseproduksjon, og har også fordelene med diversifiserte elektriske egenskaper .
RM-MA424435-22(4,25–4,35 GHz)
RM-MA25527-22(25,5-27GHz)
Bølgeledersporantennen er en antenne som bruker sporene i bølgelederstrukturen for å oppnå stråling. Den består vanligvis av to parallelle metallplater som danner en bølgeleder med et smalt gap mellom de to platene. Når elektromagnetiske bølger passerer gjennom bølgeledergapet, vil et resonansfenomen oppstå, og derved generere et sterkt elektromagnetisk felt nær gapet for å oppnå stråling. På grunn av sin enkle struktur kan bølgeledersporantenne oppnå bredbånd og høyeffektiv stråling, så den er mye brukt i radar, kommunikasjon, trådløse sensorer og andre felt i mikrobølge- og millimeterbølgebånd. Fordelene inkluderer høy strålingseffektivitet, bredbåndsegenskaper og god anti-interferensevne, så den er foretrukket av ingeniører og forskere.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32 (10,75–14,5 GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Biconical Antenna er en bredbåndsantenne med en bikonisk struktur, som er preget av bred frekvensrespons og høy strålingseffektivitet. De to koniske delene av den bikoniske antennen er symmetriske til hverandre. Gjennom denne strukturen kan effektiv stråling i et bredt frekvensbånd oppnås. Den brukes vanligvis i felt som spektrumanalyse, strålingsmåling og EMC-testing (elektromagnetisk kompatibilitet). Den har god impedanstilpasning og strålingsegenskaper og er egnet for bruksscenarier som må dekke flere frekvenser.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4 (2-18 GHz)
Spiralantenne er en bredbåndsantenne med en spiralstruktur, som er preget av bred frekvensrespons og høy strålingseffektivitet. Spiralantenne oppnår polarisasjonsdiversitet og bredbåndsstrålingskarakteristikk gjennom strukturen til spiralspoler, og er egnet for radar, satellittkommunikasjon og trådløse kommunikasjonssystemer.
RM-PSA0756-3(0,75–6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
For å lære mer om antenner, vennligst besøk:
Innleggstid: 14. juni 2024
