Сызықтық поляризацияланған Vivaldi антеннасы 6 дБи Типтік күшейту, 0,2-1,2 ГГц Жиілік диапазоны RM-VA0212-6

Vivaldi антеннасы: жұмыс принципі, сипаттамалары және қолданылуы

Vivaldi антеннасы, сондай-ақ конус тәрізді ұялы антенна ретінде белгілі, радиожиілікті, микротолқынды, радарлық, электронды соғыс, өлшеу және сымсыз тестілеу жүйелерінде кеңінен қолданылатын кеңжолақты бағыттаушы антенна. Оның ерекше конус тәрізді диафрагмасы электромагниттік энергияның басқарылатын тарату құрылымынан бос кеңістікке біртіндеп ауысуына мүмкіндік береді, бұл антеннаның кеңжолақты жұмыс істеуіне және бағыттаушы сәулеленуге қол жеткізуіне көмектеседі.

Салыстырмалы түрде тар жиілік диапазонына оңтайландырылған көптеген резонанстық антенналармен салыстырғанда, Vivaldi антенналары қозғалмалы толқын құрылымын пайдаланады. Бұл оларды кең жиілікті қамтуды және салыстырмалы түрде қарапайым жазық немесе металл механикалық конфигурацияны қажет ететін жүйелер үшін ерекше тартымды етеді.

Vivaldi антеннасы қалай жұмыс істейді?

Негізгі Vivaldi антеннасы конус тәрізді ұяшықты құрайтын екі өткізгіш жиектен тұрады. Ұяшық тар беру аймағынан кеңірек сәулелену тесігіне қарай біртіндеп кеңейеді.

Радиожиілік энергиясы антеннаға енген кезде, электромагниттік толқын конус тәрізді ұяшық бойымен таралады. Ұяшық ені артқан сайын, басқарылатын толқын бос кеңістікке біртіндеп жұптасып, негізінен антеннаның ашық ұшына қарай сәулеленеді.

Бұл біртіндеп ауысу Vivaldi антенналарының кеңжолақты сипаттамаларды қамтамасыз ете алатын негізгі себептерінің бірі болып табылады.

Төменгі пайдалануға болатын жиілік диафрагма мен конустың физикалық өлшеміне қатты әсер етеді, ал жоғары жиілікті өнімділік беру ауысуы, конус геометриясы, өткізгіш өлшемдері және өндіріс дәлдігі сияқты факторларға көбірек байланысты.

Радиациялық сипаттамалар

Vivaldi антеннасы, әдетте, ұшты антенна болып табылады, яғни оның негізгі сәулеленуі конус тәрізді саңылаудың ашық ұшына бағытталған.

Оның сәулелену сипаттамалары бірнеше жобалау параметрлеріне байланысты, соның ішінде:

Диафрагма ені
Конус ұзындығы және профилі
Азық құрылымы
Жұмыс жиілігі
Жер және өткізгіш геометриясы
Механикалық өлшемдер

Жиілік өзгерген сайын, конус тәрізді құрылым бойындағы тиімді сәулелену аймағы да өзгереді. Бұл антеннаның бір тар резонансқа сүйенбей, салыстырмалы түрде кең жиілік диапазонында жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

Vivaldi антенналары әдетте сызықтық поляризацияға арналған, дегенмен поляризация өнімділігі нақты геометрия мен қоректендіру орналасуына байланысты.

Vivaldi антенналарының негізгі түрлері

Бірнеше Vivaldi антенна конфигурациялары радиожиілік инженериясында жиі қолданылады.

Дәстүрлі Vivaldi антеннасы
Екі өткізгіш аймақ арасында қалыптасқан конус тәрізді ұяшықты пайдаланады және ең көп таралған іске асырулардың бірі болып табылады.

Антиподальды Вивальди антеннасы
Диэлектрлік негіздің қарама-қарсы жағында өткізгіш элементтерді пайдаланады. Бұл конфигурация белгілі бір беру желісінің берілістерінен сәулелену тесігіне ыңғайлы өтуді қамтамасыз ете алады.

Теңгерімді антиподальды Вивальди антеннасы
Кейбір кеңжолақты қолданбаларда өріс балансын және поляризация сипаттамаларын жақсарту үшін симметриялы көп қабатты құрылымды пайдаланады.

Өткізу қабілетіне, поляризацияға, беру әдісіне, өндіріс процесіне және жүйені интеграциялау талаптарына сәйкес әртүрлі конфигурацияларды таңдауға болады.

Vivaldi антеннасын таңдаған кездегі негізгі параметрлер

Vivaldi антеннасын таңдағанда, жиілік диапазоны тек бастапқы нүкте болып табылады.

Күшейту антеннаның сәулеленуді алға бағытта қаншалықты тиімді шоғырландыратынын көрсетеді.

VSWR антенна мен RF жүйесі арасындағы кедергінің сәйкестігін көрсетеді. Төмен VSWR әдетте шағылысқан қуаттың аз екенін білдіреді.

Поляризация сәйкессіздігін азайту үшін поляризация нысаналы радиожиілік жүйесіне сәйкес келуі керек.

3 дБ Сәуле ені негізгі сәулелену сәулесінің бұрыштық енін сипаттайды және радар, мониторинг және бағыттық өлшеу қолданбаларында маңызды.

Поляризация тазалығы маңызды болған кезде айқас поляризация өнімділігі де маңызды.

Жүйені интеграциялау кезінде қосқыш түрі, антенна өлшемдері, салмағы, бекіту құрылымы және қуатты басқару сияқты механикалық факторларды да ескеру қажет.

Мысалы, RF MISO RM-VA0212-6 сызықтық поляризацияланған Vivaldi антеннасы 0,2-ден 1,2 ГГц-ке дейін жұмыс істейді, 6 дБи типтік күшейтуді қамтамасыз етеді, сызықтық поляризацияны және N-Female интерфейсін пайдаланады және радар, спутниктік байланыс, электронды соғыс және жоғары деңгейлі сымсыз тестілеу қолданбалары үшін арнайы жасалған.

Vivaldi антенналарының артықшылықтары

Vivaldi антенналары бірнеше практикалық артықшылықтарды ұсынады:

Кең жұмыс өткізу қабілеттілігі
Бағытталған атыс сәулеленуі
Салыстырмалы түрде қарапайым сәулелену құрылымы
Кең жолақты радиожиілік жүйелерімен жақсы үйлесімділік
Әртүрлі жиілік диапазондарында масштабталатын дизайн
Бір элементті және массив конфигурацияларына жарамды

Олардың кеңжолақты сипаттамалары оларды жүйеге антенналарды жиі ауыстырмай бірнеше жиілікті қамту қажет болған кезде әсіресе пайдалы етеді.

Қолданбалар

Vivaldi антенналары келесі салаларда кеңінен қолданылады:

Радарлық жүйелер
Электрондық соғыс
Кеңжолақты радиожиілікті өлшеу
Сымсыз тестілеу
Бағытты табу
Сигналдарды бақылау
Микротолқынды бейнелеу
Байланыс жүйелері
Антенна массивтері
Зерттеу және зертханалық қолданбалар

Массив жүйелерінде жоғары күшейту, тар сәулелер немесе электронды сәулені басқару мүмкіндігін алу үшін бірнеше Vivaldi элементтерін де орналастыруға болады.

Қорытынды

Vivaldi антеннасы конус тәрізді ұялы қозғалатын толқын құрылымын, кең жолақты жұмысты және бағытталған сәулеленуді біріктіреді, бұл оны заманауи радиожиілік және микротолқынды жүйелер үшін әмбебап антенна архитектурасына айналдырады.

Оның нақты өнімділігі конус геометриясына, диафрагма өлшеміне, беріліс конструкциясына, жұмыс жиілігіне және механикалық іске асыруға байланысты. Сондықтан инженерлер қолайлы модельді таңдаған кезде өткізу қабілеттілігі мен күшейтуді ғана емес, сонымен қатар VSWR, поляризация, сәуле ені, көлденең поляризация өнімділігі, РФ интерфейсі және орнату талаптарын да бағалауы керек.

Радар, электронды соғыс, кең жолақты өлшеу, байланыс және сымсыз тестілеу қолданбалары үшін Vivaldi антенналары кең жиілікті қамту және бағытты радиожиілікті өнімділік маңызды болатын икемді шешім ұсынады.