1. مقدمه ای بر آنتن ها
آنتن یک ساختار انتقالی بین فضای آزاد و یک خط انتقال است، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. به یک آنتن، یا از یک آنتن به یک گیرنده. اولی آنتن فرستنده است و دومی گیرنده استآنتن.
شکل 1 مسیر انتقال انرژی الکترومغناطیسی
انتقال سیستم آنتن در حالت انتقال شکل 1 با معادل Thevenin همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، نشان داده شده است، جایی که منبع با یک سیگنال مولد ایده آل، خط انتقال با خطی با امپدانس مشخصه Zc، و آنتن با بار ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] نشان داده می شود. مقاومت بار RL نشان دهنده تلفات رسانایی و دی الکتریک مرتبط با ساختار آنتن است، در حالی که Rr نشان دهنده مقاومت تابشی آنتن است و راکتانس XA برای نشان دادن بخش خیالی امپدانس مرتبط با تابش آنتن استفاده می شود. در شرایط ایده آل، تمام انرژی تولید شده توسط منبع سیگنال باید به مقاومت تشعشعی Rr که برای نشان دادن قابلیت تابش آنتن استفاده می شود، منتقل شود. با این حال، در کاربردهای عملی، به دلیل ویژگی های خط انتقال و آنتن، تلفات هادی-دی الکتریک و همچنین تلفات ناشی از بازتاب (عدم تطابق) بین خط انتقال و آنتن وجود دارد. با در نظر گرفتن امپدانس داخلی منبع و نادیده گرفتن تلفات خط انتقال و بازتاب (عدم تطابق)، حداکثر توان تحت تطبیق مزدوج به آنتن داده می شود.
شکل 2
به دلیل عدم تطابق بین خط انتقال و آنتن، موج منعکس شده از رابط با موج فرودی از منبع به آنتن قرار می گیرد تا یک موج ایستاده را تشکیل دهد که نشان دهنده تمرکز و ذخیره انرژی است و یک دستگاه تشدید معمولی است. یک الگوی موج ایستاده معمولی با خط نقطه چین در شکل 2 نشان داده شده است. اگر سیستم آنتن به درستی طراحی نشده باشد، خط انتقال تا حد زیادی می تواند به عنوان یک عنصر ذخیره انرژی به جای یک موجبر و وسیله انتقال انرژی عمل کند.
تلفات ناشی از خط انتقال، آنتن و امواج ایستاده نامطلوب است. تلفات خط را می توان با انتخاب خطوط انتقال کم تلفات به حداقل رساند، در حالی که تلفات آنتن را می توان با کاهش مقاومت تلفات نشان داده شده توسط RL در شکل 2 کاهش داد. آنتن (بار) با امپدانس مشخصه خط.
در سیستم‌های بی‌سیم، علاوه بر دریافت یا انتقال انرژی، آنتن‌ها معمولاً برای افزایش انرژی تابشی در جهات خاص و سرکوب انرژی تابشی در جهات دیگر مورد نیاز هستند. بنابراین علاوه بر دستگاه های تشخیص، آنتن ها نیز باید به عنوان دستگاه های جهت دهنده استفاده شوند. آنتن ها می توانند در اشکال مختلف برای رفع نیازهای خاص باشند. ممکن است یک سیم، یک دیافراگم، یک وصله، یک مجموعه عنصر (آرایه)، یک بازتابنده، یک لنز و غیره باشد.
در سیستم های ارتباطی بی سیم، آنتن ها یکی از حیاتی ترین اجزا هستند. طراحی خوب آنتن می تواند نیازهای سیستم را کاهش دهد و عملکرد کلی سیستم را بهبود بخشد. یک مثال کلاسیک تلویزیون است که در آن می توان دریافت پخش را با استفاده از آنتن های با کارایی بالا بهبود بخشید. آنتن ها برای سیستم های ارتباطی همان چیزی هستند که چشم ها برای انسان ها هستند.
2. طبقه بندی آنتن
آنتن شیپوری یک آنتن مسطح است، یک آنتن مایکروویو با مقطع دایره ای یا مستطیلی شکل که به تدریج در انتهای موجبر باز می شود. این پرکاربردترین نوع آنتن مایکروویو است. میدان تابش آن با اندازه دهانه شاخ و نوع انتشار آن تعیین می شود. در میان آنها، تأثیر دیوار شاخ بر تابش را می توان با استفاده از اصل پراش هندسی محاسبه کرد. اگر طول بوق بدون تغییر باقی بماند، اندازه دیافراگم و اختلاف فاز درجه دوم با افزایش زاویه باز شدن شیپور افزایش می‌یابد، اما بهره با اندازه دیافراگم تغییر نمی‌کند. اگر باند فرکانس بوق نیاز به گسترش داشته باشد، لازم است انعکاس در گردن و دیافراگم بوق کاهش یابد. با افزایش اندازه دیافراگم، بازتاب کاهش می یابد. ساختار آنتن شاخ نسبتاً ساده است و الگوی تشعشع نیز نسبتاً ساده و قابل کنترل است. به طور کلی به عنوان یک آنتن جهت دار متوسط استفاده می شود. آنتن های بوق بازتابی سهموی با پهنای باند وسیع، لوب های جانبی کم و راندمان بالا اغلب در ارتباطات رله مایکروویو استفاده می شوند.
RM-DCPHA105145-20 (10.5-14.5GHz)
RM-BDHA1850-20 (18-50 گیگاهرتز)
RM-SGHA430-10 (1.70-2.60GHz)
2. آنتن میکرواستریپ
ساختار آنتن میکرواستریپ به طور کلی از زیرلایه دی الکتریک، رادیاتور و صفحه زمین تشکیل شده است. ضخامت بستر دی الکتریک بسیار کمتر از طول موج است. لایه نازک فلزی در پایین زیرلایه به سطح زمین متصل می شود و لایه نازک فلزی با شکل خاصی در قسمت جلو از طریق فرآیند فوتولیتوگرافی به عنوان رادیاتور ساخته می شود. شکل رادیاتور را می توان با توجه به نیاز به روش های مختلفی تغییر داد.
ظهور فناوری ادغام مایکروویو و فرآیندهای جدید تولید، توسعه آنتن‌های میکرواستریپ را ارتقا داده است. در مقایسه با آنتن‌های سنتی، آنتن‌های میکرواستریپ نه تنها از نظر اندازه کوچک، سبک وزن، مشخصات کم، سازگاری آسان هستند، بلکه یکپارچه‌سازی آسان، کم هزینه، مناسب برای تولید انبوه هستند و همچنین دارای مزایای خواص الکتریکی متنوع هستند. .
RM-MA424435-22 (4.25-4.35 گیگاهرتز)
RM-MA25527-22 (25.5-27 گیگاهرتز)
آنتن شیار موجبر آنتنی است که از شکاف های موجود در ساختار موجبر برای رسیدن به تابش استفاده می کند. معمولاً از دو صفحه فلزی موازی تشکیل شده است که یک موجبر با شکاف باریکی بین دو صفحه تشکیل می دهد. هنگامی که امواج الکترومغناطیسی از شکاف موجبر عبور می کنند، یک پدیده رزونانسی رخ می دهد، در نتیجه یک میدان الکترومغناطیسی قوی در نزدیکی شکاف ایجاد می شود تا به تابش برسد. به دلیل ساختار ساده، آنتن شیار موجبر می تواند به تابش باند پهن و با راندمان بالا دست یابد، بنابراین به طور گسترده در رادار، ارتباطات، حسگرهای بی سیم و سایر زمینه ها در باندهای امواج مایکروویو و میلی متری استفاده می شود. از مزایای آن می توان به راندمان تابش بالا، ویژگی های باند پهن و توانایی ضد تداخل خوب اشاره کرد، بنابراین مورد علاقه مهندسان و محققان است.
RM-PA7087-43 (71-86 گیگاهرتز)
RM-PA1075145-32 (10.75-14.5 گیگاهرتز)
RM-SWA910-22 (9-10 گیگاهرتز)
آنتن دو مخروطی یک آنتن پهن باند با ساختار دو مخروطی است که با پاسخ فرکانسی گسترده و راندمان تابش بالا مشخص می شود. دو قسمت مخروطی آنتن دو مخروطی با یکدیگر متقارن هستند. از طریق این ساختار می توان به تابش موثر در یک باند فرکانس وسیع دست یافت. معمولاً در زمینه هایی مانند تجزیه و تحلیل طیف، اندازه گیری تابش و آزمایش EMC (سازگاری الکترومغناطیسی) استفاده می شود. این ویژگی تطبیق امپدانس و تشعشع خوبی دارد و برای سناریوهای کاربردی که نیاز به پوشش فرکانس های متعدد دارند مناسب است.
RM-BCA2428-4 (24-28 گیگاهرتز)
RM-BCA218-4 (2-18 گیگاهرتز)
آنتن اسپیرال یک آنتن پهن باند با ساختار مارپیچی است که با پاسخ فرکانسی گسترده و راندمان تابش بالا مشخص می شود. آنتن مارپیچی تنوع پلاریزاسیون و ویژگی های تابش باند وسیع را از طریق ساختار سیم پیچ های مارپیچی به دست می آورد و برای رادار، ارتباطات ماهواره ای و سیستم های ارتباطی بی سیم مناسب است.
RM-PSA0756-3 (0.75-6GHz)
RM-PSA218-2R (2-18 گیگاهرتز)
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آنتن ها به آدرس زیر مراجعه کنید:
زمان ارسال: ژوئن-14-2024
