تاریخچه آنتن‌های شیپوری به سال ۱۸۹۷ برمی‌گردد، زمانی که جاگادیش چاندرا بوز، محقق رادیو، طرح‌های آزمایشی پیشگامانه‌ای را با استفاده از مایکروویو انجام داد. بعدها، جی سی ساوت‌ورث و ویلمر بارو به ترتیب ساختار آنتن شیپوری مدرن را در سال ۱۹۳۸ اختراع کردند. از آن زمان، طرح‌های آنتن شیپوری به طور مداوم برای توضیح الگوهای تابش و کاربردهای آنها در زمینه‌های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. این آنتن‌ها در زمینه انتقال موجبر و مایکروویو بسیار مشهور هستند، از این رو اغلب به آنها آنتن‌های شیپوری گفته می‌شود.آنتن‌های مایکروویوبنابراین، این مقاله به بررسی نحوه عملکرد آنتن‌های شیپوری و کاربردهای آنها در زمینه‌های مختلف خواهد پرداخت.
آنتن شیپوری چیست؟
A آنتن شیپوریآنتن روزنه‌دار (یا آنتن بوقی) یک آنتن روزنه‌دار است که به طور خاص برای فرکانس‌های مایکروویو طراحی شده و انتهای پهن یا شیپوری شکل دارد. این ساختار به آنتن جهت‌گیری بیشتری می‌دهد و امکان انتقال آسان سیگنال ساطع شده را در فواصل طولانی فراهم می‌کند. آنتن‌های شیپوری عمدتاً در فرکانس‌های مایکروویو کار می‌کنند، بنابراین محدوده فرکانسی آنها معمولاً UHF یا EHF است.
آنتن بوقی RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
این آنتن‌ها به عنوان شاخک‌های تغذیه برای آنتن‌های بزرگ مانند آنتن‌های سهموی و جهت‌دار استفاده می‌شوند. از مزایای آنها می‌توان به سادگی طراحی و تنظیم، نسبت موج ایستاده پایین، جهت‌گیری متوسط و پهنای باند وسیع اشاره کرد.
طراحی و عملکرد آنتن شیپوری
طرح‌های آنتن بوقی را می‌توان با استفاده از موجبرهای بوقی شکل برای ارسال و دریافت سیگنال‌های مایکروویو فرکانس رادیویی پیاده‌سازی کرد. معمولاً، آنها همراه با تغذیه موجبر و امواج رادیویی مستقیم برای ایجاد پرتوهای باریک استفاده می‌شوند. بخش گشاد شده می‌تواند در اشکال مختلفی مانند مربع، مخروطی یا مستطیلی باشد. برای اطمینان از عملکرد صحیح، اندازه آنتن باید تا حد امکان کوچک باشد. اگر طول موج بسیار بزرگ باشد یا اندازه بوقی کوچک باشد، آنتن به درستی کار نخواهد کرد.
طرح کلی آنتن شیپوری
در یک آنتن شیپوری، بخشی از انرژی تابشی از ورودی موجبر به بیرون تابیده می‌شود، در حالی که بقیه انرژی از همان ورودی بازتاب می‌شود زیرا ورودی باز است و در نتیجه تطابق امپدانس ضعیفی بین فضا و موجبر ایجاد می‌شود. علاوه بر این، در لبه‌های موجبر، پراش بر قابلیت تابشی موجبر تأثیر می‌گذارد.
برای غلبه بر کاستی‌های موجبر، دهانه‌ی انتهایی به شکل یک بوق الکترومغناطیسی طراحی شده است. این امر امکان انتقال نرم بین فضا و موجبر را فراهم می‌کند و جهت‌گیری بهتری را برای امواج رادیویی فراهم می‌کند.
با تغییر موجبر مانند ساختار بوقی، ناپیوستگی و امپدانس ۳۷۷ اهم بین فضا و موجبر حذف می‌شود. این امر با کاهش پراش در لبه‌ها، جهت‌گیری و بهره آنتن فرستنده را افزایش می‌دهد تا انرژی تابشی در جهت رو به جلو ساطع شود.
نحوه‌ی کار آنتن شیپوری به این صورت است: هنگامی که یک سر موجبر تحریک می‌شود، یک میدان مغناطیسی تولید می‌شود. در مورد انتشار موجبر، میدان انتشار را می‌توان از طریق دیواره‌های موجبر کنترل کرد تا میدان به صورت کروی منتشر نشود، بلکه به روشی مشابه انتشار در فضای آزاد باشد. هنگامی که میدان عبوری به انتهای موجبر می‌رسد، به همان روشی که در فضای آزاد منتشر می‌شود، منتشر می‌شود، بنابراین یک جبهه موج کروی در انتهای موجبر به دست می‌آید.
انواع رایج آنتن‌های شیپوری
آنتن شیپوری استاندارد با بهرهنوعی آنتن است که به طور گسترده در سیستم‌های ارتباطی با بهره و پهنای پرتو ثابت استفاده می‌شود. این نوع آنتن برای بسیاری از کاربردها مناسب است و می‌تواند پوشش سیگنال پایدار و قابل اعتمادی را فراهم کند، همچنین راندمان انتقال توان بالا و توانایی ضد تداخل خوبی دارد. آنتن‌های شیپوری با بهره استاندارد معمولاً به طور گسترده در ارتباطات سیار، ارتباطات ثابت، ارتباطات ماهواره‌ای و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند.
توصیه‌های مربوط به آنتن بوقی با بهره استاندارد RFMISO：
RM-SGHA159-20 (4.90-7.05 گیگاهرتز)
RM-SGHA90-15 (8.2-12.5 گیگاهرتز)
RM-SGHA284-10 (2.60-3.95 گیگاهرتز)
آنتن شاخی پهن باندآنتنی است که برای دریافت و ارسال سیگنال‌های بی‌سیم استفاده می‌شود. این آنتن دارای ویژگی‌های باند وسیع است، می‌تواند سیگنال‌ها را در چندین باند فرکانسی به طور همزمان پوشش دهد و می‌تواند عملکرد خوبی را در باندهای فرکانسی مختلف حفظ کند. این آنتن معمولاً در سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم، سیستم‌های راداری و سایر کاربردهایی که نیاز به پوشش باند وسیع دارند، استفاده می‌شود. ساختار طراحی آن شبیه به شکل دهانه زنگوله‌ای است که می‌تواند سیگنال‌ها را به طور مؤثر دریافت و ارسال کند و توانایی ضد تداخل قوی و فاصله انتقال طولانی دارد.
توصیه‌های مربوط به آنتن بوقی پهن‌باند RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 گیگاهرتز)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 گیگاهرتز)
RM-BDHA1840-15B (18-40 گیگاهرتز)
آنتن شیپوری دو قطبیآنتنی است که به طور خاص برای ارسال و دریافت امواج الکترومغناطیسی در دو جهت متعامد طراحی شده است. این آنتن معمولاً از دو آنتن شیپوری موج‌دار عمودی تشکیل شده است که می‌توانند همزمان سیگنال‌های قطبی شده را در جهت‌های افقی و عمودی ارسال و دریافت کنند. این آنتن اغلب در رادار، ارتباطات ماهواره‌ای و سیستم‌های ارتباطی سیار برای بهبود کارایی و قابلیت اطمینان انتقال داده استفاده می‌شود. این نوع آنتن طراحی ساده و عملکرد پایداری دارد و به طور گسترده در فناوری ارتباطات مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پیشنهاد محصول آنتن شیپوری دوقطبی RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0.8-18 گیگاهرتز)
RM-CDPHA218-15 (2-18 گیگاهرتز)
RM-DPHA6090-16 (60-90 گیگاهرتز)
آنتن شیپوری با قطبش دایره‌ایآنتنی با طراحی ویژه است که می‌تواند امواج الکترومغناطیسی را در جهت‌های عمودی و افقی به طور همزمان دریافت و ارسال کند. این آنتن معمولاً از یک موجبر دایره‌ای و یک دهانه زنگوله‌ای با شکل خاص تشکیل شده است. از طریق این ساختار، می‌توان به انتقال و دریافت با قطبش دایره‌ای دست یافت. این نوع آنتن به طور گسترده در سیستم‌های راداری، مخابراتی و ماهواره‌ای استفاده می‌شود و قابلیت‌های انتقال و دریافت سیگنال قابل اطمینان‌تری را ارائه می‌دهد.
توصیه‌های مربوط به آنتن شیپوری با قطبش دایره‌ای RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8.2-12.4 گیگاهرتز)
RM-CPHA09225-13 (0.9-2.25 گیگاهرتز)
RM-CPHA218-16 (2-18 گیگاهرتز)
مزایای آنتن شیپوری
۱. بدون اجزای رزونانسی و می‌تواند در پهنای باند وسیع و محدوده فرکانسی وسیعی کار کند.
۲. نسبت پهنای پرتو معمولاً ۱۰:۱ (۱ گیگاهرتز – ۱۰ گیگاهرتز) است، گاهی اوقات تا ۲۰:۱ نیز می‌رسد.
۳. طراحی ساده.
۴. اتصال آسان به خطوط تغذیه موجبر و کواکسیال.
۵. با نسبت موج ایستاده پایین (SWR)، می‌تواند امواج ایستاده را کاهش دهد.
۶. تطبیق امپدانس خوب.
۷. عملکرد در کل محدوده فرکانس پایدار است.
۸. می‌تواند برگچه‌های کوچکی تشکیل دهد.
۹. به عنوان شاخک تغذیه برای آنتن‌های سهموی بزرگ استفاده می‌شود.
۱۰. جهت‌دهی بهتری ارائه دهید.
۱۱. از امواج ایستاده دوری کنید.
۱۲. بدون اجزای رزونانسی و می‌تواند در پهنای باند وسیعی کار کند.
۱۳. جهت گیری قوی دارد و جهت گیری بالاتری را فراهم می کند.
۱۴. باعث انعکاس کمتری می‌شود.
کاربرد آنتن شیپوری
این آنتن‌ها در درجه اول برای تحقیقات نجومی و کاربردهای مبتنی بر مایکروویو استفاده می‌شوند. می‌توان از آنها به عنوان عناصر تغذیه برای اندازه‌گیری پارامترهای مختلف آنتن در آزمایشگاه استفاده کرد. در فرکانس‌های مایکروویو، این آنتن‌ها می‌توانند تا زمانی که بهره متوسطی داشته باشند، مورد استفاده قرار گیرند. برای دستیابی به عملکرد با بهره متوسط، اندازه آنتن شیپوری باید بزرگتر باشد. این نوع آنتن‌ها برای دوربین‌های سرعت مناسب هستند تا از تداخل با پاسخ بازتاب مورد نیاز جلوگیری شود. بازتابنده‌های سهموی را می‌توان با عناصر تغذیه‌ای مانند آنتن‌های شیپوری تحریک کرد و در نتیجه با بهره‌گیری از جهت‌گیری بالاتری که ارائه می‌دهند، بازتابنده‌ها را روشن کرد.
برای کسب اطلاعات بیشتر لطفا به ما مراجعه کنید
تلفن: 0086-028-82695327
زمان ارسال: ۲۸ مارس ۲۰۲۴
