1. Introduktion till Antenner
En antenn är en övergångsstruktur mellan fritt utrymme och en transmissionsledning, som visas i figur 1. Transmissionsledningen kan vara i form av en koaxialledning eller ett ihåligt rör (vågledare), som används för att överföra elektromagnetisk energi från en källa till en antenn, eller från en antenn till en mottagare. Den förra är en sändarantenn och den senare är en mottagareantenn.
Figur 1 Transmissionsväg för elektromagnetisk energi
Antennsystemets sändning i överföringsläget i figur 1 representeras av Thevenin-ekvivalenten som visas i figur 2, där källan representeras av en idealisk signalgenerator, transmissionslinjen representeras av en linje med karakteristisk impedans Zc, och antennen representeras av en last ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Belastningsresistansen RL representerar lednings- och dielektriska förluster associerade med antennstrukturen, medan Rr representerar strålningsresistansen hos antennen, och reaktansen XA används för att representera den imaginära delen av impedansen associerad med antennstrålningen. Under idealiska förhållanden bör all energi som genereras av signalkällan överföras till strålningsmotståndet Rr, som används för att representera antennens strålningsförmåga. I praktiska tillämpningar finns det emellertid ledare-dielektriska förluster på grund av egenskaperna hos transmissionsledningen och antennen, såväl som förluster orsakade av reflektion (felanpassning) mellan transmissionsledningen och antennen. Med tanke på den interna impedansen hos källan och ignorerar transmissionsledningen och reflektionsförluster (felanpassning), tillförs den maximala effekten till antennen under konjugatanpassning.
Figur 2
På grund av missanpassningen mellan transmissionsledningen och antennen, överlagras den reflekterade vågen från gränssnittet med den infallande vågen från källan till antennen för att bilda en stående våg, som representerar energikoncentration och lagring och är en typisk resonansanordning. Ett typiskt stående vågmönster visas med den streckade linjen i figur 2. Om antennsystemet inte är korrekt konstruerat kan transmissionsledningen till stor del fungera som ett energilagringselement snarare än en vågledare och energiöverföringsanordning.
Förlusterna orsakade av transmissionsledningen, antennen och stående vågor är oönskade. Linjeförluster kan minimeras genom att välja överföringsledningar med låg förlust, medan antennförluster kan minskas genom att minska förlustresistansen som representeras av RL i figur 2. Stående vågor kan reduceras och energilagring i ledningen kan minimeras genom att matcha impedansen på antennen (belastningen) med ledningens karakteristiska impedans.
I trådlösa system krävs, förutom att ta emot eller sända energi, antenner vanligtvis för att förbättra utstrålad energi i vissa riktningar och undertrycka utstrålad energi i andra riktningar. Därför måste, förutom detekteringsanordningar, även antenner användas som riktningsanordningar. Antenner kan vara i olika former för att möta specifika behov. Det kan vara en tråd, en bländare, en lapp, en elementenhet (array), en reflektor, en lins, etc.
I trådlösa kommunikationssystem är antenner en av de mest kritiska komponenterna. Bra antenndesign kan minska systemkraven och förbättra systemets övergripande prestanda. Ett klassiskt exempel är tv, där sändningsmottagningen kan förbättras genom att använda högpresterande antenner. Antenner är för kommunikationssystem vad ögon är för människor.
2. Antennklassificering
Hornantennen är en plan antenn, en mikrovågsantenn med cirkulärt eller rektangulärt tvärsnitt som gradvis öppnas i änden av vågledaren. Det är den mest använda typen av mikrovågsantenn. Dess strålningsfält bestäms av storleken på hornets öppning och utbredningstypen. Bland dem kan hornväggens påverkan på strålningen beräknas med hjälp av principen om geometrisk diffraktion. Om hornets längd förblir oförändrad kommer bländarstorleken och den kvadratiska fasskillnaden att öka med ökningen av hornets öppningsvinkel, men förstärkningen kommer inte att ändras med bländarstorleken. Om hornets frekvensband behöver utökas är det nödvändigt att minska reflektionen vid halsen och hornets öppning; reflektionen minskar när bländarstorleken ökar. Strukturen på hornantennen är relativt enkel, och strålningsmönstret är också relativt enkelt och lätt att kontrollera. Den används vanligtvis som en medelriktad antenn. Paraboliska reflektorhornsantenner med bred bandbredd, låga sidolober och hög effektivitet används ofta i mikrovågsreläkommunikation.
RM-DCPHA105145-20(10,5-14,5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1,70-2,60GHz)
2. Mikrostripantenn
Strukturen hos mikrostripantennen är vanligtvis sammansatt av dielektriskt substrat, radiator och jordplan. Tjockleken på det dielektriska substratet är mycket mindre än våglängden. Det tunna metallskiktet i botten av substratet är anslutet till jordplanet, och det tunna metallskiktet med en specifik form görs på framsidan genom fotolitografiprocess som en radiator. Radiatorns form kan ändras på många sätt efter behov.
Framväxten av mikrovågsintegrationsteknik och nya tillverkningsprocesser har främjat utvecklingen av mikrostripantenner. Jämfört med traditionella antenner är mikrostripantenner inte bara små i storlek, lätta i vikt, låg profil, lätta att anpassa, men också lätta att integrera, låga i kostnad, lämpliga för massproduktion och har också fördelarna med diversifierade elektriska egenskaper .
RM-MA424435-22(4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22(25,5-27GHz)
Vågledarslitsantennen är en antenn som använder slitsarna i vågledarstrukturen för att uppnå strålning. Den består vanligtvis av två parallella metallplattor som bildar en vågledare med ett smalt gap mellan de två plattorna. När elektromagnetiska vågor passerar genom vågledargapet kommer ett resonansfenomen att uppstå, vilket genererar ett starkt elektromagnetiskt fält nära gapet för att uppnå strålning. På grund av sin enkla struktur kan vågledarslitsantenn uppnå bredbands- och högeffektiv strålning, så den används i stor utsträckning inom radar, kommunikation, trådlösa sensorer och andra fält i mikrovågs- och millimetervågband. Dess fördelar inkluderar hög strålningseffektivitet, bredbandsegenskaper och god anti-interferensförmåga, så den gynnas av ingenjörer och forskare.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Biconical Antenna är en bredbandsantenn med en bikonisk struktur, som kännetecknas av bred frekvensrespons och hög strålningseffektivitet. De två koniska delarna av den bikoniska antennen är symmetriska till varandra. Genom denna struktur kan effektiv strålning i ett brett frekvensband uppnås. Det används vanligtvis inom områden som spektrumanalys, strålningsmätning och EMC-testning (elektromagnetisk kompatibilitet). Den har bra impedansmatchning och strålningsegenskaper och är lämplig för applikationsscenarier som behöver täcka flera frekvenser.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Spiralantenn är en bredbandsantenn med en spiralstruktur, som kännetecknas av bred frekvensrespons och hög strålningseffektivitet. Spiralantenn uppnår polarisationsdiversitet och bredbandsstrålningsegenskaper genom strukturen av spiralspolar och är lämplig för radar, satellitkommunikation och trådlösa kommunikationssystem.
RM-PSA0756-3(0,75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
För att lära dig mer om antenner, besök:
Posttid: 2024-jun-14
