1. Inleiding tot antennes
Een antenne is een overgangsstructuur tussen de vrije ruimte en een transmissielijn, zoals weergegeven in figuur 1. De transmissielijn kan de vorm hebben van een coaxiale lijn of een holle buis (golfgeleider), die wordt gebruikt om elektromagnetische energie van een bron over te brengen. naar een antenne, of van een antenne naar een ontvanger.De eerste is een zendantenne en de laatste is een ontvangstantenneantenne.
Figuur 1 Transmissiepad voor elektromagnetische energie
De transmissie van het antennesysteem in de transmissiemodus van figuur 1 wordt weergegeven door het Thevenin-equivalent zoals weergegeven in figuur 2, waarbij de bron wordt weergegeven door een ideale signaalgenerator, de transmissielijn wordt weergegeven door een lijn met karakteristieke impedantie Zc, en de antenne wordt weergegeven door een belasting ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA].De belastingsweerstand RL vertegenwoordigt de geleidings- en diëlektrische verliezen die verband houden met de antennestructuur, terwijl Rr de stralingsweerstand van de antenne vertegenwoordigt, en de reactantie XA wordt gebruikt om het denkbeeldige deel van de impedantie weer te geven die verband houdt met de antennestraling.Onder ideale omstandigheden zou alle door de signaalbron gegenereerde energie moeten worden overgedragen naar de stralingsweerstand Rr, die wordt gebruikt om het stralingsvermogen van de antenne weer te geven.In praktische toepassingen zijn er echter geleider-diëlektrische verliezen als gevolg van de kenmerken van de transmissielijn en de antenne, evenals verliezen veroorzaakt door reflectie (mismatch) tussen de transmissielijn en de antenne.Rekening houdend met de interne impedantie van de bron en waarbij de transmissielijn- en reflectieverliezen (mismatch) worden genegeerd, wordt het maximale vermogen aan de antenne geleverd onder conjugaatmatching.
Figuur 2
Vanwege de mismatch tussen de transmissielijn en de antenne wordt de gereflecteerde golf van het grensvlak gesuperponeerd op de invallende golf van de bron naar de antenne om een staande golf te vormen, die energieconcentratie en -opslag vertegenwoordigt en een typisch resonant apparaat is.Een typisch staande golfpatroon wordt weergegeven door de stippellijn in figuur 2. Als het antennesysteem niet goed is ontworpen, kan de transmissielijn grotendeels fungeren als een energieopslagelement in plaats van als een golfgeleider en een apparaat voor energietransmissie.
De verliezen veroorzaakt door de transmissielijn, antenne en staande golven zijn ongewenst.Lijnverliezen kunnen worden geminimaliseerd door transmissielijnen met weinig verlies te selecteren, terwijl antenneverliezen kunnen worden verminderd door de verliesweerstand te verminderen, weergegeven door RL in figuur 2. Staande golven kunnen worden verminderd en energieopslag in de lijn kan worden geminimaliseerd door de impedantie van de lijn aan te passen. de antenne (belasting) met de karakteristieke impedantie van de lijn.
In draadloze systemen zijn naast het ontvangen of verzenden van energie doorgaans antennes nodig om de uitgestraalde energie in bepaalde richtingen te versterken en de uitgestraalde energie in andere richtingen te onderdrukken.Daarom moeten antennes naast detectieapparatuur ook als richtapparatuur worden gebruikt.Antennes kunnen verschillende vormen hebben om aan specifieke behoeften te voldoen.Het kan een draad, een opening, een patch, een elementensamenstel (array), een reflector, een lens, enz. Zijn.
In draadloze communicatiesystemen zijn antennes een van de meest kritische componenten.Een goed antenneontwerp kan de systeemvereisten verminderen en de algehele systeemprestaties verbeteren.Een klassiek voorbeeld is televisie, waar de ontvangst van uitzendingen kan worden verbeterd door gebruik te maken van hoogwaardige antennes.Antennes zijn voor communicatiesystemen wat ogen zijn voor mensen.
2. Antenneclassificatie
De hoornantenne is een planaire antenne, een microgolfantenne met een ronde of rechthoekige dwarsdoorsnede die aan het uiteinde van de golfgeleider geleidelijk opengaat.Het is het meest gebruikte type microgolfantenne.Het stralingsveld wordt bepaald door de grootte van de opening van de hoorn en het voortplantingstype.Onder hen kan de invloed van de hoornwand op de straling worden berekend met behulp van het principe van geometrische diffractie.Als de lengte van de hoorn onveranderd blijft, zullen de openingsgrootte en het kwadratische faseverschil toenemen met de toename van de openingshoek van de hoorn, maar de versterking zal niet veranderen met de openingsgrootte.Als de frequentieband van de hoorn moet worden uitgebreid, is het noodzakelijk om de reflectie bij de nek en de opening van de hoorn te verminderen;de reflectie zal afnemen naarmate de opening groter wordt.De structuur van de hoornantenne is relatief eenvoudig en het stralingspatroon is ook relatief eenvoudig en gemakkelijk te controleren.Het wordt over het algemeen gebruikt als een medium directionele antenne.Parabolische reflectorhoornantennes met grote bandbreedte, lage zijlobben en hoog rendement worden vaak gebruikt in microgolfrelaiscommunicatie.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1,70-2,60GHz)
2. Microstrip-antenne
De structuur van de microstripantenne bestaat over het algemeen uit een diëlektrisch substraat, een radiator en een aardvlak.De dikte van het diëlektrische substraat is veel kleiner dan de golflengte.De dunne metalen laag aan de onderkant van het substraat is verbonden met het aardvlak en de dunne metalen laag met een specifieke vorm wordt aan de voorkant gemaakt door middel van een fotolithografisch proces als een radiator.De vorm van de radiator kan op vele manieren naar wens worden aangepast.
De opkomst van microgolfintegratietechnologie en nieuwe productieprocessen hebben de ontwikkeling van microstripantennes bevorderd.Vergeleken met traditionele antennes zijn microstrip-antennes niet alleen klein van formaat, licht van gewicht, laag in profiel, gemakkelijk aan te passen, maar ook gemakkelijk te integreren, goedkoop, geschikt voor massaproductie en hebben ze ook de voordelen van gediversifieerde elektrische eigenschappen .
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22(25,5-27GHz)
De golfgeleidersleufantenne is een antenne die de sleuven in de golfgeleiderstructuur gebruikt om straling te bereiken.Het bestaat meestal uit twee evenwijdige metalen platen die een golfgeleider vormen met een smalle opening tussen de twee platen.Wanneer elektromagnetische golven door de golfgeleiderspleet gaan, zal er een resonantieverschijnsel optreden, waardoor nabij de opening een sterk elektromagnetisch veld wordt gegenereerd om straling te bewerkstelligen.Vanwege de eenvoudige structuur kan de golfgeleider-slotantenne breedband- en hoogefficiënte straling bereiken, daarom wordt deze veel gebruikt in radar-, communicatie-, draadloze sensoren en andere velden in microgolf- en millimetergolfbanden.De voordelen zijn onder meer een hoge stralingsefficiëntie, breedbandeigenschappen en een goed anti-interferentievermogen, dus het heeft de voorkeur van ingenieurs en onderzoekers.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32(10,75-14,5GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Biconische antenne is een breedbandantenne met een biconische structuur, die wordt gekenmerkt door een brede frequentierespons en een hoge stralingsefficiëntie.De twee conische delen van de biconische antenne zijn symmetrisch ten opzichte van elkaar.Door deze structuur kan effectieve straling in een brede frequentieband worden bereikt.Het wordt meestal gebruikt op gebieden zoals spectrumanalyse, stralingsmeting en EMC-testen (elektromagnetische compatibiliteit).Het heeft goede impedantie- en stralingseigenschappen en is geschikt voor toepassingsscenario's die meerdere frequenties moeten bestrijken.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4(2-18GHz)
Spiraalantenne is een breedbandantenne met een spiraalstructuur, die wordt gekenmerkt door een brede frequentierespons en een hoge stralingsefficiëntie.Spiraalantenne bereikt polarisatiediversiteit en breedbandstralingskarakteristieken door de structuur van spiraalspoelen, en is geschikt voor radar-, satellietcommunicatie- en draadloze communicatiesystemen.
RM-PSA0756-3(0,75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
Voor meer informatie over antennes kunt u terecht op:
Posttijd: 14 juni 2024
