1. Увод у антене
Антена је прелазна структура између слободног простора и далековода, као што је приказано на слици 1. Далековод може бити у облику коаксијалне линије или шупље цеви (таласовода), која се користи за пренос електромагнетне енергије од извора до антене или од антене до пријемника. Прва је предајна антена, а друга је пријемна.антена.
Слика 1 Пут преноса електромагнетне енергије
Пренос антенског система у режиму преноса на слици 1 представљен је Тевениновим еквивалентом као што је приказано на слици 2, где је извор представљен идеалним генератором сигнала, далековод је представљен линијом са карактеристичном импедансом Zc, а антена је представљена оптерећењем ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Отпор оптерећења RL представља губитке проводљивости и диелектричне губитке повезане са структуром антене, док Rr представља отпор зрачења антене, а реактанса XA се користи за представљање имагинарног дела импедансе повезане са зрачењем антене. Под идеалним условима, сва енергија коју генерише извор сигнала требало би да се пренесе на отпор зрачења Rr, који се користи за представљање могућности зрачења антене. Међутим, у практичним применама постоје губици проводника и диелектричне енергије због карактеристика далековода и антене, као и губици узроковани рефлексијом (неусклађеношћу) између далековода и антене. Узимајући у обзир унутрашњу импедансу извора и игноришући губитке на далеководу и рефлексији (неусклађености), антени се обезбеђује максимална снага при коњугованом усклађивању.
Слика 2
Због неусклађености између далековода и антене, рефлектовани талас са интерфејса се суперпонира са упадним таласом од извора до антене и формира стојећи талас, који представља концентрацију и складиштење енергије и типичан је резонантни уређај. Типичан образац стојећег таласа приказан је испрекиданом линијом на слици 2. Ако систем антене није правилно пројектован, далековод може углавном деловати као елемент за складиштење енергије, а не као таласовод и уређај за пренос енергије.
Губици узроковани далеководом, антеном и стојећим таласима су непожељни. Губици на водовима могу се минимизирати избором далековода са малим губицима, док се губици на антени могу смањити смањењем отпора губитака представљеног са RL на слици 2. Стојећи таласи се могу смањити, а складиштење енергије у водову може се минимизирати усклађивањем импедансе антене (оптерећења) са карактеристичном импедансом водова.
У бежичним системима, поред пријема или преноса енергије, антене су обично потребне за појачавање зрачене енергије у одређеним правцима и сузбијање зрачене енергије у другим правцима. Стога, поред уређаја за детекцију, антене се морају користити и као усмерени уређаји. Антене могу бити у различитим облицима како би задовољиле специфичне потребе. То може бити жица, отвор бленде, закрпа, склоп елемената (низ), рефлектор, сочиво итд.
У бежичним комуникационим системима, антене су једна од најкритичнијих компоненти. Добар дизајн антене може смањити системске захтеве и побољшати укупне перформансе система. Класичан пример је телевизија, где се пријем емитовања може побољшати коришћењем високоперформансних антена. Антене су за комуникационе системе оно што су очи за људе.
2. Класификација антена
Рожна антена је планарна антена, микроталасна антена кружног или правоугаоног попречног пресека која се постепено отвара на крају таласовода. То је најчешће коришћени тип микроталасне антене. Њено поље зрачења одређено је величином отвора рожне и типом пропагације. Међу њима, утицај зида рожне на зрачење може се израчунати коришћењем принципа геометријске дифракције. Ако дужина рожне остане непромењена, величина отвора и квадратна фазна разлика ће се повећавати са повећањем угла отварања рожне, али се појачање неће мењати са величином отвора. Ако је потребно проширити фреквентни опсег рожне, потребно је смањити рефлексију на врату и отвору рожне; рефлексија ће се смањивати са повећањем величине отвора. Структура рожне антене је релативно једноставна, а дијаграм зрачења је такође релативно једноставан и лак за контролу. Генерално се користи као средње усмерена антена. Параболичне рефлекторске рожне антене са широким пропусним опсегом, ниским бочним режњевима и високом ефикасношћу често се користе у микроталасним релејним комуникацијама.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
РМ-БДХА1850-20 (18-50 ГХз)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Микротракаста антена
Структура микротракасте антене се генерално састоји од диелектричне подлоге, радијатора и уземљења. Дебљина диелектричне подлоге је много мања од таласне дужине. Танки метални слој на дну подлоге је повезан са уземљењем, а танки метални слој специфичног облика је направљен на предњој страни поступком фотолитографије као радијатор. Облик радијатора се може мењати на много начина у складу са захтевима.
Успон технологије интеграције микроталаса и нови производни процеси подстакли су развој микротракастих антена. У поређењу са традиционалним антенама, микротракасте антене нису само мале величине, лагане тежине, ниског профила, лако се прилагођавају, већ се и лако интегришу, имају ниску цену, погодне су за масовну производњу, а имају и предности разноврсних електричних својстава.
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
3. Антена са прорезом за таласоводе
Таласоводна прорезна антена је антена која користи прорезе у структури таласовода за постизање зрачења. Обично се састоји од две паралелне металне плоче које формирају таласовод са уским размаком између две плоче. Када електромагнетни таласи прођу кроз размак таласовода, доћи ће до феномена резонанције, чиме се генерише јако електромагнетно поље у близини размака ради постизање зрачења. Због своје једноставне структуре, таласоводна прорезна антена може постићи широкопојасно и високоефикасно зрачење, па се широко користи у радару, комуникацијама, бежичним сензорима и другим областима у микроталасним и милиметарским таласним опсезима. Њене предности укључују високу ефикасност зрачења, широкопојасне карактеристике и добру способност против сметњи, па је фаворизују инжењери и истраживачи.
РМ-ПА7087-43 (71-86 ГХз)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22 (9-10 GHz)
Биконична антена је широкопојасна антена са биконичном структуром, коју карактерише широк фреквентни одзив и висока ефикасност зрачења. Два конична дела биконусне антене су симетрична један према другом. Захваљујући овој структури, може се постићи ефикасно зрачење у широком фреквентном опсегу. Обично се користи у областима као што су анализа спектра, мерење зрачења и тестирање ЕМС (електромагнетне компатибилности). Има добро усклађивање импедансе и карактеристике зрачења и погодна је за сценарије примене који треба да покрију више фреквенција.
РМ-БЦА2428-4 (24-28 GHz)
RM-BCA218-4 (2-18 GHz)
Спирална антена је широкопојасна антена са спиралном структуром, коју карактерише широк фреквентни одзив и висока ефикасност зрачења. Спирална антена постиже поларизациону разноликост и карактеристике широког опсега зрачења захваљујући структури спиралних калемова и погодна је за радарске, сателитске комуникационе и бежичне комуникационе системе.
RM-PSA0756-3 (0,75-6 GHz)
RM-PSA218-2R (2-18 GHz)
Да бисте сазнали више о антенама, посетите:
Време објаве: 14. јун 2024.
