1. Introducció a les Antenes
Una antena és una estructura de transició entre l'espai lliure i una línia de transmissió, tal com es mostra a la figura 1. La línia de transmissió pot tenir forma de línia coaxial o de tub buit (guia d'ones), que s'utilitza per transmetre energia electromagnètica des d'una font. a una antena, o d'una antena a un receptor.La primera és una antena transmisora, i la segona és una receptoraantena.
Figura 1 Trajecte de transmissió d'energia electromagnètica
La transmissió del sistema d'antena en el mode de transmissió de la figura 1 està representada per l'equivalent de Thevenin tal com es mostra a la figura 2, on la font està representada per un generador de senyal ideal, la línia de transmissió està representada per una línia amb una impedància característica Zc i l'antena es representa amb una càrrega ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].La resistència de càrrega RL representa la conducció i les pèrdues dielèctriques associades a l'estructura de l'antena, mentre que Rr representa la resistència a la radiació de l'antena, i la reactància XA s'utilitza per representar la part imaginària de la impedància associada a la radiació de l'antena.En condicions ideals, tota l'energia generada per la font del senyal s'ha de transferir a la resistència a la radiació Rr, que s'utilitza per representar la capacitat de radiació de l'antena.No obstant això, en aplicacions pràctiques, hi ha pèrdues conductor-dielèctriques degudes a les característiques de la línia de transmissió i l'antena, així com pèrdues causades per la reflexió (desajustament) entre la línia de transmissió i l'antena.Tenint en compte la impedància interna de la font i ignorant la línia de transmissió i les pèrdues de reflexió (desconcordança), es proporciona la màxima potència a l'antena sota la conjugació.
Figura 2
A causa del desajust entre la línia de transmissió i l'antena, l'ona reflectida de la interfície se superposa amb l'ona incident de la font a l'antena per formar una ona estacionària, que representa la concentració i l'emmagatzematge d'energia i és un dispositiu ressonant típic.Un patró típic d'ona estacionària es mostra amb la línia de punts a la figura 2. Si el sistema d'antena no està dissenyat correctament, la línia de transmissió pot actuar en gran mesura com a element d'emmagatzematge d'energia en lloc de guia d'ones i dispositiu de transmissió d'energia.
Les pèrdues causades per la línia de transmissió, l'antena i les ones estacionàries són indesitjables.Les pèrdues de línia es poden minimitzar seleccionant línies de transmissió de baixes pèrdues, mentre que les pèrdues d'antena es poden reduir reduint la resistència a les pèrdues representada per RL a la figura 2. Les ones estacionàries es poden reduir i l'emmagatzematge d'energia a la línia es pot minimitzar fent coincidir la impedància de l'antena (càrrega) amb la impedància característica de la línia.
En els sistemes sense fil, a més de rebre o transmetre energia, normalment es requereixen antenes per millorar l'energia radiada en determinades direccions i suprimir l'energia radiada en altres direccions.Per tant, a més dels dispositius de detecció, les antenes també s'han d'utilitzar com a dispositius direccionals.Les antenes poden tenir diverses formes per satisfer necessitats específiques.Pot ser un cable, una obertura, un pegat, un conjunt d'elements (matriu), un reflector, una lent, etc.
En els sistemes de comunicació sense fil, les antenes són un dels components més crítics.Un bon disseny de l'antena pot reduir els requisits del sistema i millorar el rendiment general del sistema.Un exemple clàssic és la televisió, on la recepció d'emissions es pot millorar mitjançant l'ús d'antenes d'alt rendiment.Les antenes són als sistemes de comunicació el que els ulls són als humans.
2. Classificació de l'antena
L'antena de botzina és una antena plana, una antena de microones amb una secció transversal circular o rectangular que s'obre gradualment al final de la guia d'ones.És el tipus d'antena de microones més utilitzat.El seu camp de radiació està determinat per la mida de l'obertura de la banya i el tipus de propagació.Entre ells, la influència de la paret de la banya sobre la radiació es pot calcular mitjançant el principi de difracció geomètrica.Si la longitud de la banya es manté sense canvis, la mida de l'obertura i la diferència de fase quadràtica augmentaran amb l'augment de l'angle d'obertura de la banya, però el guany no canviarà amb la mida de l'obertura.Si la banda de freqüència de la trompa s'ha d'ampliar, cal reduir la reflexió al coll i l'obertura de la trompa;la reflexió disminuirà a mesura que augmenta la mida de l'obertura.L'estructura de l'antena de la botzina és relativament simple i el patró de radiació també és relativament senzill i fàcil de controlar.Generalment s'utilitza com a antena de direcció mitjana.Sovint s'utilitzen antenes de botzina reflector parabòlica amb ample de banda ampli, lòbuls laterals baixos i alta eficiència en les comunicacions de relé de microones.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20 (18-50GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Antena microstrip
L'estructura de l'antena microstrip es compon generalment de substrat dielèctric, radiador i pla de terra.El gruix del substrat dielèctric és molt més petit que la longitud d'ona.La capa fina metàl·lica a la part inferior del substrat està connectada al pla de terra, i la capa fina metàl·lica amb una forma específica es fa a la part frontal mitjançant un procés de fotolitografia com a radiador.La forma del radiador es pot canviar de moltes maneres segons els requisits.
L'auge de la tecnologia d'integració de microones i els nous processos de fabricació ha promogut el desenvolupament d'antenes microstrip.En comparació amb les antenes tradicionals, les antenes microstrip no només són de mida petita, lleugeres, de perfil baix, fàcils d'ajustar, sinó també fàcils d'integrar, de baix cost, adequades per a la producció en massa i també tenen els avantatges de propietats elèctriques diversificades. .
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
3. Antena de ranura de guia d'ones
L'antena de ranura de guia d'ona és una antena que utilitza les ranures de l'estructura de la guia d'ona per aconseguir radiació.Normalment consta de dues plaques metàl·liques paral·leles que formen una guia d'ones amb un espai estret entre les dues plaques.Quan les ones electromagnètiques travessen la bretxa de la guia d'ones, es produirà un fenomen de ressonància, generant així un fort camp electromagnètic prop de la bretxa per aconseguir radiació.A causa de la seva estructura senzilla, l'antena de ranura de guia d'ona pot aconseguir una radiació de banda ampla i d'alta eficiència, de manera que s'utilitza àmpliament en radars, comunicacions, sensors sense fil i altres camps en bandes d'ones de microones i mil·límetres.Els seus avantatges inclouen una alta eficiència de radiació, característiques de banda ampla i una bona capacitat anti-interferències, per la qual cosa és afavorit per enginyers i investigadors.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10,75-14,5GHz)
RM-SWA910-22 (9-10GHz)
L'antena bicònica és una antena de banda ampla amb una estructura bicònica, que es caracteritza per una resposta de freqüència àmplia i una alta eficiència de radiació.Les dues parts còniques de l'antena bicònica són simètriques entre si.Mitjançant aquesta estructura, es pot aconseguir una radiació efectiva en una àmplia banda de freqüència.Normalment s'utilitza en camps com l'anàlisi de l'espectre, el mesurament de la radiació i les proves de compatibilitat electromagnètica (EMC).Té una bona concordança d'impedància i característiques de radiació i és adequat per a escenaris d'aplicació que necessiten cobrir múltiples freqüències.
RM-BCA2428-4 (24-28GHz)
RM-BCA218-4 (2-18 GHz)
L'antena espiral és una antena de banda ampla amb una estructura espiral, que es caracteritza per una resposta de freqüència àmplia i una alta eficiència de radiació.L'antena espiral aconsegueix una diversitat de polarització i característiques de radiació de banda ampla mitjançant l'estructura de bobines espirals, i és adequada per a sistemes de radar, comunicació per satèl·lit i comunicació sense fil.
RM-PSA0756-3 (0,75-6 GHz)
RM-PSA218-2R (2-18 GHz)
Per obtenir més informació sobre les antenes, visiteu:
Hora de publicació: 14-juny-2024
