Bikonisk antenne: Arbeidsprinsipp, design og applikasjoner

A bikonisk antenneer en bredbåndsantenne dannet av to ledende kjegler plassert spiss mot spiss og matet ved toppunktene. Den gradvis skiftende geometrien gir en bredere driftsbåndbredde enn en konvensjonell tynntrådsdipol, noe som gjør den nyttig for bredbåndsmåling, testing av elektromagnetisk kompatibilitet, spektrumovervåking, kommunikasjon og radarapplikasjoner.

Hva er en bikonisk antenne?

En bikonisk antenne kan sees på som en tredimensjonal bredbåndsdipol. De to motstående kjeglene fungerer som utstrålende elementer, mens matingen er plassert i det smale gapet mellom spissene deres. Kjeglevinkel, kjeglelengde, matingsgeometri og den omkringliggende strukturen bestemmer det brukbare frekvensområdet, impedansmatch og strålingsegenskaper.

Avhengig av dimensjoner og installasjon kan antennen gi lineær polarisering og et generelt omnidireksjonelt azimutmønster. Ytelsen endres på tvers av driftsbåndet, så den spesifiserte forsterkningen, VSWR og strålingsmønsteret bør alltid kontrolleres for det tiltenkte frekvensområdet.

Hvordan fungerer en bikonisk antenne?

RF-strøm kommer inn i antennen ved matepunktet og beveger seg langs de ekspanderende ledende overflatene. Fordi lederen utvides gradvis, er overgangen fra mateområdet til fritt rom jevnere over et bredt frekvensområde. Denne geometrien bidrar til å opprettholde en brukbar inngangsimpedans og stabil stråling over en bredere båndbredde enn en smalbåndet dipol.

Antennen er ikke avhengig av flerveisrefleksjoner inne i kjeglene. Stråling produseres av tidsvarierende strømmer på de ledende overflatene. Ved høyere frekvenser kan elektrisk størrelse og matingsdetaljer skape ytterligere mønstervariasjon, og det er derfor bredbåndsdesign må evalueres på tvers av hele driftsbåndet.

Hoveddesignparametere

• Frekvensområde:Det komplette båndet der impedans- og strålingskravene er oppfylt.
• VSWR og impedans:Disse indikerer hvor effektivt RF-effekt overføres mellom mateledningen og antennen.
• Gevinst:Bredbånds bikoniske antenner gir vanligvis moderat forsterkning som varierer med frekvensen.
• Strålingsmønster:Mønsterstabilitet og asimutdekning bør kontrolleres over hele båndet.
• Polarisering:Orientering bestemmer retningen på lineær polarisering.
• Kontakt og strømhåndtering:Begge må samsvare med testsystemet eller RF-kilden.
• Mekanisk størrelse:Koniske dimensjoner påvirker den laveste brukbare frekvensen og installasjonskravene.

Vanlige applikasjoner

• EMC-målinger av stråling og immunitet
• Bredbåndsantenne og RF-systemtesting
• Spektrumovervåking og signalinnsamling
• Trådløs kommunikasjon og radareksperimenter
• Laboratoriekalibrering og feltmålingssystemer

Fordeler og begrensninger

Bikoniske antenner tilbyr bred båndbredde, relativt enkel konstruksjon og nyttig mønsterdekning. De kan redusere behovet for å bytte antenner når en test spenner over et bredt frekvensområde. Begrensningene deres inkluderer moderat forsterkning, fysisk størrelse ved lavere frekvenser og variasjon i strålingsmønster mot den øvre enden av båndet.

Slik velger du en bikonisk antenne

Start med det nødvendige frekvensområdet, og sammenlign deretter VSWR, forsterkning, polarisering, mønsterstabilitet, kontakttype, effekthåndtering og mekaniske dimensjoner. Testavstand, monteringsretning og omgivelsene bør også tas i betraktning, fordi nærliggende strukturer kan påvirke bredbåndsmålinger.

Utforsk RF MISO-erbikoniske antenneløsninger, inkludertRM-BCA812-2 for 8–12 GHzog denRM-BCA2428-4 for 24–28 GHzFor en modell som passer til frekvensområdet og testoppsettet ditt,kontakt RF MISO.

Produktintroduksjon til bikonisk antenneserie