Мүйізді антенна - бұл электромагниттік энергияны бос кеңістікке жіберу немесе белгілі бір бағыттан кіретін энергияны жинау үшін жалынды толқын өткізгішті пайдаланатын диафрагмалы антенна. Оның қарапайым құрылымы, болжамды сәулелену үлгісі, салыстырмалы түрде жоғары бағытталуы және пайдалы микротолқынды және миллиметрлік толқындық өткізу қабілеттілігі бойынша жұмыс істеу мүмкіндігі оны антеннаны өлшеу, радар, спутниктік байланыс, электромагниттік үйлесімділік сынағы, шағылыстырғыш берілістер және зерттеу жүйелері үшін кең таралған таңдау етеді.
Бұл нұсқаулықта мүйізді антенналардың қалай жұмыс істейтіні, мүйізді антеннаның негізгі түрлері, маңызды өнімділік параметрлері, олардың артықшылықтары мен шектеулері, сондай-ақ белгілі бір РЖ қолданбасы үшін қолайлы дизайнды қалай таңдау керектігі түсіндіріледі.
Мүйізді антенна дегеніміз не?
Мүйізді антенна толқын өткізгіштің ұшын біртіндеп кеңейту арқылы қалыптасады. Толқын өткізгіш бағытталатын электромагниттік режимді жүзеге асырады, ал жалтыратылған бөлік кішірек толқын өткізгіштің көлденең қимасынан үлкенірек сәулеленетін тесікке өтуді қамтамасыз етеді. Апертурада электромагниттік өріс бос кеңістікке қосылып, бағыттаушы сәуле түзеді.
Жарық тікбұрышты, пирамидалық, конустық, қырлы, гофрленген немесе линзамен немесе поляризация желісімен біріктірілген болуы мүмкін. Әрбір геометрия антеннаның жұмыс өткізу қабілеттілігін, күшейтуді, сәуле енін, поляризация мінез-құлқын, фазалық таралуын, бүйірлік бөлік деңгейін және механикалық өлшемін өзгертеді.
Мүйізді антенна пассивті. Ол РЖ қуатын жасамайды немесе сигналды күшейтпейді. Оның айқын күшейтуі сәулелену энергиясын изотропты радиатормен салыстырғанда тар бұрыштық аймаққа шоғырландырудан туындайды. Дәл осындай бағыттылық мінез-құлық мақсатты бағыттан қабылдауды да жақсартады.
Сигнал беретін антенна қалай жұмыс істейді?
Мүйізді антеннаның жұмысын төрт кезеңге бөлуге болады:
- Энергия қорек арқылы енеді.Тікбұрышты немесе дөңгелек толқын өткізгіш, коаксиалды-толқын өткізгіш ауысуы немесе басқа РЖ интерфейсі қажетті таралу режимін қоздырады.
- Толқын өткізгіш біртіндеп кеңейеді.Жалтыратылған қима көлденең қиманың ауданын арттырады және ашық толқын өткізгіште болатын кенеттен ауысуды азайтады.
- Өріс тесікке таралады.Сигнал геометриясы диафрагмадағы амплитуда мен фазаның таралуын басқарады. Диафрагма өлшемі мен өрістің біркелкілігі күшейтуге, сәуле еніне, бүйірлік бөліктерге және көлденең поляризацияға қатты әсер етеді.
- Диафрагма бос кеңістікке сәулеленеді.Диафрагмадағы өрістер біріктіріліп, бағытталған алыс өріс үлгісін жасайды. Үлкен электрлік диафрагма, фазалық қателік пен шығындар бақыланған жағдайда, әдетте, жоғары бағытталуды және тар сәулені тудырады.
Жарықтандыру шағылысу немесе импеданс сәйкессіздігін толығымен жоймайды. Керісінше, дұрыс жасалған жарқыл біртіндеп ауысуды қамтамасыз етеді, бұл мақсатты диапазонда VSWR және сәулелену тиімділігіне қол жеткізуге көмектеседі. Соңғы өнімділік беру режиміне, жарқыл бұрышына, мүйіз ұзындығына, диафрагма өлшемдеріне, өндіріс дәлдігіне және жобалауда қолданылатын кез келген жоталарға, гофрлерге, линзаларға немесе поляризациялық құрылымдарға байланысты.
Негізгі мүйізді антеннаның жұмыс параметрлері
Жұмыс жиілігінің диапазоны
Пайдаланылатын жиілік диапазоны беріліс толқын өткізгішімен немесе қосқышымен және дабыл геометриясымен үйлесімді болуы керек. Өнімділік тек орталық жиілікте ғана емес, сонымен қатар қажетті диапазонның барлығында тексерілуі керек. Толқын өткізгішпен берілетін дабыл үшін таңдалған толқын өткізгіш диапазоны мен фланец ерекше маңызды.
Күшейту және диафрагма өлшемі
Күшейту антеннаның энергияны белгілі бір бағытта қаншалықты күшті шоғырландыратынын, соның ішінде антенна тиімділігінің әсерін сипаттайды. Жоғары күшейту әдетте үлкенірек электрлік диафрагманы қажет етеді. Төмен жиіліктерде бірдей күшейтуге қол жеткізу әдетте физикалық тұрғыдан үлкенірек дабылды қажет етеді.
Сәуле ені және сәулелену үлгісі
Жартылай қуатты сәуле ені негізгі сәуленің бұрыштық енін көрсетеді. Күшейткіші жоғары мүйіз әдетте тар сәулеге ие болады. Инженерлер сонымен қатар бүйірлік бөлік деңгейлерін, алдыңғы және артқы әрекеттерді және E-жазықтық және H-жазықтық үлгілерін қарастыруы керек, себебі ұқсас күшейткіші бар екі мүйіздің жабыны мен бүйірлік бөлік сипаттамалары әртүрлі болуы мүмкін.
VSWR және қайтару шығыны
VSWR және қайтару шығыны антенна кірісінің RF жүйесіне қаншалықты сәйкес келетінін көрсетеді. Нашар сәйкестік шағылысқан қуатты арттырады және антеннаға берілетін қуатты азайтуы мүмкін. Қолайлы шек таратқышқа, қабылдағышқа, кабель шығынына, калибрлеу талаптарына және жүйенің маржасына байланысты.
Поляризация және айқас поляризация
Сигнал антенналары тиісті беру және поляризация құрылымымен жасалған кезде сызықтық, қос сызықтық, дөңгелек немесе қос шеңберлі поляризацияны қолдай алады. Қажетті поляризация жүйеге сәйкес келуі керек. Поляризация тазалығы маңызды болған кезде айқаспалы поляризацияны, дөңгелек поляризация үшін осьтік қатынасты және қос поляризацияланған конструкциялар үшін порт оқшаулауын бағалау керек.
Қуатты басқару және радиожиілік интерфейсі
Толқын өткізгішпен қоректенетін мүйіздер көбінесе жоғары қуатты микротолқынды жүйелер үшін таңдалады, бірақ нақты қуат сыйымдылығы толқын өткізгішті, өтпелерді, қосқыштарды, қысымды, материалды және жұмыс ортасын қоса алғанда, толық құрастыруға байланысты. Фланецті немесе коаксиалды қосқыш механикалық және электрлік тұрғыдан РФ тізбегінің қалған бөлігіне сәйкес келуі керек.
Мүйізді антенналардың кең таралған түрлері
Пирамидалық мүйізді антенна
Пирамидалық мүйіз тікбұрышты толқын өткізгіштің E-жаздығында да, H-жаздығында да жарқылдайды. Бұл ең кең таралған мүйіз геометрияларының бірі және антеннаны өлшеуде, стандартты күшейту анықтамалық қолданбаларында, радар жүйелерінде және шағылыстырғыш қоректенулерінде кең таралған.
Секторлық мүйізді антенна
Секторлық мүйіз тек бір жазықтықта жарқырайды. Е-жазықтығы бар секторлық мүйіз Е-жазықтығында кеңейеді, ал H-жазықтығы бар секторлық мүйіз H-жаздығында кеңейеді. Бұл конструкциялар екі негізгі жазықтықта әртүрлі сәуле ендері қажет болған кезде немесе механикалық шектеулер бір жазықтығы бар жарқырауды қолдаған кезде пайдалы.
Конус тәрізді мүйізді антенна
Конус тәрізді мүйіз әдетте дөңгелек толқын өткізгішпен қоректенеді және дөңгелек тесігі бар. Ол айналмалы симметриялы сәуле талаптарын қолдай алады және қоректену мен қоздырылған режимге байланысты сызықтық немесе дөңгелек поляризацияға конфигурациялануы мүмкін.
Гофрленген мүйізді антенна
Гофрлар беттік токтар мен диафрагма өрістерін басқару үшін қолданылады. Жақсы жасалған гофрленген мүйіз симметриялы сәулені, төмен бүйірлік бөліктерді және төмен көлденең поляризацияны қамтамасыз ете алады, бұл оны дәлдік беру, спутниктік байланыс жүйелері, радиоастрономия және өлшеу қолданбалары үшін тартымды етеді.
Екі жақты және кең жолақты мүйізді антенна
Жоталар толқын өткізгіш өрісінің таралуын өзгертеді және тиімді кесу жиілігін төмендетеді, бұл көптеген дәстүрлі бір режимді мүйіздерге қарағанда кеңірек жұмыс өткізу қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Екі қырлы кең жолақты мүйіздер электромагниттік үйлесімділікті сынауда, бақылауда, кең жолақты өлшеуде және зертханалық жүйелерде кеңінен қолданылады. Олардың күшейту коэффициентін, үлгісін және VSWR коэффициентін бүкіл диапазон бойынша қарастыру қажет, себебі кең жолақты өнімділік әдепкі бойынша біркелкі емес.
Қос поляризацияланған және шеңберлі поляризацияланған мүйізді антенна
Қос поляризацияланған мүйіздер екі ортогоналды поляризацияны қолдау үшін бөлек порттарды немесе ортомодтық құрылымды пайдаланады. Дөңгелек поляризацияланған мүйіздер оң немесе сол жақ дөңгелек поляризацияны жасау үшін поляризаторды немесе қолайлы модальды құрылымды қамтиды. Негізгі сипаттамаларға портты оқшаулау, көлденең поляризация және осьтік қатынас жатады.
Линза мүйізді антеннасы
Линза мүйізі фазалық фронтты қалыптастыру үшін мүйіз саңылауының алдына электромагниттік линзаны орналастырады. Дизайнға байланысты линза бағыттаушылықты арттыра алады, нысана саңылауы үшін қажетті физикалық ұзындықты азайта алады немесе материалды өлшеу және жақын өрісті қолдану үшін фокусталған өріс жасай алады.
Мүйізді антенналардың артықшылықтары мен кемшіліктері
Артықшылықтары
- Болжамды E-жазықтық және H-жазықтық үлгілері бар бағытты сәулелену
- Микротолқынды және миллиметрлік толқын жиілік диапазондарынан пайдалы күшейту
- Өткізгіш пен өтпелі шығындар бақыланған кезде жақсы сәулелену тиімділігі
- Сигнал мен беріліс конструкциясына байланысты орташадан кең жұмыс өткізу қабілеттілігі
- Толқын өткізгішпен қоректенетін қолайлы конфигурациялардағы жоғары қуаттылық мүмкіндігі
- Механикалық қарапайымдылық және қайталанатын өнімділік
- Сызықтық, қос поляризацияланған және дөңгелек поляризацияланған конфигурацияларда қолжетімділік
Шектеулер
- Физикалық өлшем жиілік азайған сайын немесе қажетті күшейту артқан сайын артады
- Өте жоғары күшейту үлкен диафрагманы немесе қосымша линзаны немесе рефлекторды қажет етуі мүмкін
- Диафрагма фазасының қателігі күшейтуді шектеп, бүйірлік бөліктің жұмысына әсер етуі мүмкін
- Кең жолақты модельдер диапазон бойынша күшейту мен сәуле енінде айтарлықтай өзгерістерді көрсетуі мүмкін
- Дәлдік поляризациясы және бүйірлік бөліктің төмен орналасуына қойылатын талаптар жобалау мен өндірістің күрделілігін арттыруы мүмкін.
Мүйізді антеннаны қолдану
Антеннаны өлшеу және калибрлеу
Сипатталған стандартты күшейту мүйіздері көбінесе күшейту, сәулелену үлгісі, поляризация және антенна диапазонын өлшеу кезінде эталондық антенналар ретінде қолданылады. Олардың тұрақты геометриясы және жақсы түсінікті жұмыс істеуі қайталанатын зертханалық және метрологиялық жұмыстар үшін пайдалы.
Электромагниттік үйлесімділік және электромагниттік үйлесімділік сынағы
Кең жолақты сигналдар микротолқынды жиілік диапазондарында сәулелену-сәулелену өлшеулері және сәулелену иммунитетін сынау үшін қолданылады. Сынақ инженерлері антеннаны қажетті диапазонға, өріс кернеулігіне, қуат деңгейіне, күшейту ауытқуына және калибрлеу деректеріне сәйкес таңдайды.
Радар және қашықтықтан зондтау
Мүйізді антенналар дербес бағытталған антенналар немесе радар, бейнелеу, қашықтықтан зондтау және материалды сипаттау жүйелеріндегі шағылыстырғыштарға арналған қоректену ретінде қызмет ете алады. Сәуле пішіні, поляризация тазалығы және бүйірлік басқару бұл қолданбаларда өте маңызды болуы мүмкін.
Спутниктік және нүктеден нүктеге байланыс
Мүйізді антенналар микротолқынды және миллиметрлік толқындық байланыстарда беріліс және бағыттаушы антенналар ретінде қолданылады. Жүйеге байланысты инженерлер күшейтуге, сәуле симметриясына, дөңгелек поляризацияға, төмен көлденең поляризацияға немесе қоршаған ортаны қорғауға басымдық бере алады.
Рефлектор және линза берілімдері
Сигнал параболалық рефлекторды немесе диэлектрлік линзаны жарықтандыра алады. Беру үлгісін таңдау диафрагманың жарықтандырылуына, шашырауға, тиімділікке, бүйірлік бөліктерге және біріктірілген антенна жүйесінің жалпы сәулелену үлгісіне әсер етеді.
Сигнал беретін антеннаны қалай таңдауға болады
Тек пайдаға қарап таңдаудың орнына, толық жүйелік талаптан бастаңыз:
- Операциялық диапазонды анықтаңыз.Ең төменгі және ең жоғары жиіліктерді, сондай-ақ үздіксіз немесе нүктелік жиіліктегі жұмыс қажет екенін растаңыз.
- Күшейту және қамту мақсатын қойыңыз.Толық жолақ бойынша күшейтуді E-жазықтық және H-жазықтық сәуле енімен бірге салыстырыңыз.
- Поляризацияны таңдаңыз.Қажет болса, сызықтық, қос сызықтық, оң жақ дөңгелек, сол жақ дөңгелек немесе қос шеңберлі поляризацияны таңдаңыз.
- Үлгінің сапасын тексеріңіз.Қажет болған жағдайда бүйірлік бөліктерді, көлденең поляризацияны, осьтік қатынасты, алдыңғы және артқы көрсеткіштерді және порт оқшаулауын қарап шығыңыз.
- Сәйкестікті және интерфейсті тексеріңіз.VSWR немесе қайтару шығынын, толқын өткізгіштің өлшемін, фланец стандартын, қосқыш түрін және механикалық бекітуді растаңыз.
- Қуат пен қоршаған ортаны ескеріңіз.Таратқыштың қуатын, жұмыс циклін, температураны, ауа райынан қорғауды, радом қажеттіліктерін және орнату жағдайларын ескеріңіз.
- Қажет болған жағдайда өлшенген деректерді пайдаланыңыз.Калибрлеу, сәйкестікті тексеру және дәлдік жүйелері үшін номиналды тұқымдас сипаттамасына сүйенудің орнына модельге тән деректер парағын және өлшенген калибрлеу деректерін пайдаланыңыз.
Таңдау факторларын практикалық салыстыру үшін қараңызРФ MISO мүйізді антеннасын таңдау бойынша нұсқаулықСондай-ақ, толық шолуды жасай аласызРФ MISO мүйізді антенна диапазоны.
Жиі қойылатын сұрақтар
Сигнал күшейткіші бар антенна сигналды күшейте ме?
Жоқ. Мүйізді антенна - пассивті құрылғы. Оның күшейтуі электрондық күшейтуден емес, берілетін немесе қабылданған энергияны бағыттаудан туындайды.
Барлық антенналар кең жолақты байланысқа ие ме?
Жоқ. Көптеген мүйізді антенналар пайдалы өткізу қабілеттілігін ұсынады, бірақ нақты диапазон беріліске, толқын бағыттау режимдеріне, жалын геометриясына, сәйкес құрылымға және поляризация желісіне байланысты. Екі қырлы мүйіздер кеңірек өткізу қабілеттіліктері үшін арнайы жасалған.
Мүйізді антеннаның күшейтуін не анықтайды?
Күшейту электрлік диафрагма өлшеміне, диафрагма тиімділігіне, фазалық және амплитудалық таралуына, өткізгіштің жоғалуына және жиілігіне байланысты. Үлкен электрлік диафрагма әдетте жоғары бағытталуды қолдайды, бірақ диафрагма өлшемін пайдалы күшейтуге айналдыру үшін жақсы өрісті басқару қажет.
Стандартты күшейткіш сигнал мен кеңжолақты сигналдың айырмашылығы неде?
Стандартты күшейту сигналы көрсетілген диапазон бойынша болжамды, жақсы сипатталған күшейтуді қамтамасыз етуге арналған және көбінесе өлшеу сілтемесі ретінде қолданылады. Кең жолақты сигнал кең жиілік диапазонында жұмыс істеуге басымдық береді, күшейту және сәуле ені сол диапазонда айтарлықтай өзгеруі мүмкін.
РФ MISO-мен жұмыс істеу
RF MISO пирамидалық, конустық, кең жолақты, гофрленген, қос поляризацияланған, дөңгелек поляризацияланған және линзалық мүйіз конструкцияларын қоса алғанда, микротолқынды және миллиметрлік толқынды қолданбаларға арналған стандартты және теңшелген мүйізді антенналарды жеткізеді. Таңдау әрқашан модельге тән жиілік диапазонына, күшейтуге, үлгіге, поляризацияға, VSWR-ге, интерфейске және қоршаған орта талаптарына негізделуі керек.
Біздіңмүйізді антенна өнімдері or РФ MISO-мен байланысыңызөтініміңіз бен техникалық талаптарыңызды талқылау үшін.
Қолданған әдебиет тізімі мен алдағы оқу
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 28 наурыз
