1. Introduktion til antenner
En antenne er en overgangsstruktur mellem frit rum og en transmissionslinje, som vist i figur 1. Transmissionslinjen kan være i form af en koaksial linje eller et hult rør (bølgeleder), som bruges til at transmittere elektromagnetisk energi fra en kilde til en antenne, eller fra en antenne til en modtager.Førstnævnte er en sendeantenne, og sidstnævnte er en modtagerantenne.
Figur 1 Elektromagnetisk energitransmissionsvej
Transmissionen af antennesystemet i transmissionstilstanden i figur 1 er repræsenteret af Thevenin-ækvivalenten som vist i figur 2, hvor kilden er repræsenteret af en ideel signalgenerator, transmissionslinjen er repræsenteret af en linje med karakteristisk impedans Zc, og antennen er repræsenteret ved en belastning ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].Belastningsmodstanden RL repræsenterer lednings- og dielektriske tab forbundet med antennestrukturen, mens Rr repræsenterer strålingsmodstanden for antennen, og reaktansen XA bruges til at repræsentere den imaginære del af impedansen forbundet med antennestrålingen.Under ideelle forhold bør al den energi, der genereres af signalkilden, overføres til strålingsmodstanden Rr, som bruges til at repræsentere antennens strålingsevne.I praktiske applikationer er der imidlertid leder-dielektriske tab på grund af transmissionslinjens og antennens karakteristika, såvel som tab forårsaget af refleksion (mismatch) mellem transmissionslinjen og antennen.I betragtning af den interne impedans af kilden og ignorerer transmissionslinjen og refleksion (mismatch) tab, leveres den maksimale effekt til antennen under konjugeret tilpasning.
Figur 2
På grund af misforholdet mellem transmissionslinjen og antennen bliver den reflekterede bølge fra grænsefladen overlejret med den indfaldende bølge fra kilden til antennen for at danne en stående bølge, som repræsenterer energikoncentration og lagring og er en typisk resonansanordning.Et typisk stående bølgemønster er vist med den stiplede linje i figur 2. Hvis antennesystemet ikke er designet korrekt, kan transmissionslinjen i høj grad fungere som et energilagerelement frem for en bølgeleder og energitransmissionsenhed.
Tabene forårsaget af transmissionsledningen, antennen og stående bølger er uønskede.Linjetab kan minimeres ved at vælge transmissionslinjer med lavt tab, mens antennetab kan reduceres ved at reducere tabsmodstanden repræsenteret ved RL i figur 2. Stående bølger kan reduceres, og energilagring i ledningen kan minimeres ved at matche impedansen af antennen (belastningen) med ledningens karakteristiske impedans.
I trådløse systemer kræves der, ud over at modtage eller transmittere energi, antenner normalt for at forbedre udstrålet energi i visse retninger og undertrykke udstrålet energi i andre retninger.Derfor skal antenner foruden detektionsudstyr også bruges som retningsbestemt anordning.Antenner kan være i forskellige former for at opfylde specifikke behov.Det kan være en ledning, en blænde, en patch, en elementsamling (array), en reflektor, en linse osv.
I trådløse kommunikationssystemer er antenner en af de mest kritiske komponenter.Godt antennedesign kan reducere systemkravene og forbedre systemets overordnede ydeevne.Et klassisk eksempel er tv, hvor udsendelsesmodtagelsen kan forbedres ved at bruge højtydende antenner.Antenner er for kommunikationssystemer, hvad øjne er for mennesker.
2. Antenneklassifikation
Hornantennen er en plan antenne, en mikrobølgeantenne med et cirkulært eller rektangulært tværsnit, der gradvist åbner for enden af bølgelederen.Det er den mest udbredte type mikrobølgeantenne.Dets strålingsfelt bestemmes af størrelsen af hornets åbning og udbredelsestypen.Blandt dem kan hornvæggens indflydelse på strålingen beregnes ved hjælp af princippet om geometrisk diffraktion.Hvis hornets længde forbliver uændret, vil blændestørrelsen og den kvadratiske faseforskel stige med forøgelsen af hornåbningsvinklen, men forstærkningen ændres ikke med blændestørrelsen.Hvis hornets frekvensbånd skal udvides, er det nødvendigt at reducere refleksionen ved halsen og hornets åbning;reflektionen vil falde, når blændestørrelsen øges.Hornantennens opbygning er forholdsvis enkel, og strålingsmønsteret er også relativt enkelt og nemt at kontrollere.Den bruges generelt som en medium retningsbestemt antenne.Parabolske reflektorhornantenner med bred båndbredde, lave sidesløjfer og høj effektivitet bruges ofte i mikrobølgerelækommunikation.
RM-DCPHA105145-20(10,5-14,5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1,70-2,60GHz)
2. Microstrip-antenne
Strukturen af mikrostrip-antenne er generelt sammensat af dielektrisk substrat, radiator og jordplan.Tykkelsen af det dielektriske substrat er meget mindre end bølgelængden.Det tynde metallag i bunden af substratet er forbundet med jordplanet, og det tynde metallag med en bestemt form er lavet på forsiden gennem fotolitografiproces som en radiator.Radiatorens form kan ændres på mange måder efter behov.
Fremkomsten af mikrobølgeintegrationsteknologi og nye fremstillingsprocesser har fremmet udviklingen af mikrostrip-antenner.Sammenlignet med traditionelle antenner er mikrostrip-antenner ikke kun små i størrelse, lette i vægt, lav profil, nemme at tilpasse, men også nemme at integrere, lave omkostninger, velegnede til masseproduktion og har også fordelene ved diversificerede elektriske egenskaber .
RM-MA424435-22(4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22(25,5-27GHz)
Bølgelederspalteantennen er en antenne, der bruger spalterne i bølgelederstrukturen til at opnå stråling.Det består normalt af to parallelle metalplader, der danner en bølgeleder med et smalt mellemrum mellem de to plader.Når elektromagnetiske bølger passerer gennem bølgeledergabet, vil der opstå et resonansfænomen, hvorved der genereres et stærkt elektromagnetisk felt nær mellemrummet for at opnå stråling.På grund af sin enkle struktur kan bølgelederslotantenne opnå bredbånds- og højeffektiv stråling, så den er meget udbredt i radar, kommunikation, trådløse sensorer og andre felter i mikrobølge- og millimeterbølgebånd.Dens fordele omfatter høj strålingseffektivitet, bredbåndskarakteristika og god anti-interferensevne, så den foretrækkes af ingeniører og forskere.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Biconical Antenna er en bredbåndsantenne med en bikonisk struktur, som er kendetegnet ved bred frekvensgang og høj strålingseffektivitet.De to koniske dele af den bikoniske antenne er symmetriske i forhold til hinanden.Gennem denne struktur kan der opnås effektiv stråling i et bredt frekvensbånd.Det bruges normalt inden for områder som spektrumanalyse, strålingsmåling og EMC-test (elektromagnetisk kompatibilitet).Den har god impedanstilpasning og strålingskarakteristika og er velegnet til anvendelsesscenarier, der skal dække flere frekvenser.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Spiralantenne er en bredbåndsantenne med en spiralstruktur, som er kendetegnet ved bred frekvensgang og høj strålingseffektivitet.Spiralantenne opnår polarisationsdiversitet og bredbåndsstrålingskarakteristika gennem strukturen af spiralspoler og er velegnet til radar, satellitkommunikation og trådløse kommunikationssystemer.
RM-PSA0756-3(0,75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
For at lære mere om antenner, besøg venligst:
Indlægstid: 14-jun-2024
