Antenni on metallinen lähetyslaite, joka lähettää ja vastaanottaa radiosähkömagneettisia aaltoja sähköpiirin ja tilan välissä. Näitä laitteita on saatavana erikokoisina ja -muotoisina, ja pienet antennit löytyvät katoltasi television katseluun ja suuria antenneja käytetään signaalien sieppaamiseen miljoonien kilometrien päässä satelliiteista. On erityyppisiä antenneja on saatavilla, jos jokainen antenni on pääasiassa suunniteltu lähettämään ja vastaanottamaan signaaleja tietyllä taajuusalueella sen muodon ja koon perusteella, kuten lanka, dipoli, silmukka, lyhyt dipoli, aukko, monopoli, linssi, aukko, torvi jne. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsaus yhdestä antennityypistä, nimittäin - linssin antenni , ja se toimii sovellusten kanssa.
Mikä on objektiiviantenni?
Kolmiulotteinen sähkömagneettinen laite, jota käytetään pääasiassa korkeataajuisiin sovelluksiin, tunnetaan linssiantennina. Tämä antenni sisältää sähkömagneettisen linssin syötteellä ja se on samanlainen kuin lasilinssi, jota käytetään optisella alueella. Tämä antenni käyttää kaarevaa pintaa sekä lähetykseen että vastaanottoon. Nämä antennit on valmistettu lasista, missä tahansa linssin suppenevia ja hajoavia ominaisuuksia seurataan. Objektiivin antennin taajuusalue on 1000 MHz - 3000 MHz.
The objektiivin antennin toiminto on luoda tasoaaltorintama pallomaisesta, ohjaamaan aukon valaistusta, kolloimaan sähkömagneettisia säteitä, muodostamaan tulevan aallon etuosan sen fokusoinnissa ja tuottamaan suuntaominaisuudet.
Objektiivin antennisuunnittelu
Linssin antenni on pääasiassa suunniteltu lähettämään ja vastaanottamaan signaaleja mikroaaltotaajuusalueella. Jos otetaan huomioon, että suppeneva tyyppinen optinen linssi on läsnä tietyssä paikassa ja energialähde on läsnä polttopisteessä, joka tuottaa energiaa polttovälin etäisyydellä optisen linssin akselia pitkin lähetystilassa.
Meidän kaikkien pitäisi olla tietoisia siitä, että optisesta näkökulmasta katsottuna valon putoaessa linssin ulkopinnalle se kiertyy taittumisen vuoksi. Tässä valoenergian kiertotapa riippuu pääasiassa materiaalista ja käyrästä, josta linssi on valmistettu.
Tämän seurauksena aina kun syöttöantenni, kuten dipoli- tai torviantenni, on polttopisteessä, joka on käytettävissä linssin vasemmalla puolella, lähteestä esiin tuleva pallomainen aaltorintama, joka poikkeaa luonnosta, voi tulla antennin pinnalta.
Joten kun säteet virtaavat sen läpi ilmaantumisen jälkeen, poikkeavat säteet kollimoituvat taittumisen vuoksi ja muuttuvat litteiksi aaltorinteiksi. Siten yhdensuuntaiset säteet saavutetaan optisen linssin oikealla puolella. Näin välitetään antennin signaali syöttöelementillä. Vastaavasti, jos tämä antenni on valmistettu dielektrisestä materiaalista, RF-sähkömagneettiset signaalit kollimoidaan samalla tavalla ja edelleen ne lähetetään.
Harkitse nyt seuraavaa antennia vastaanottotilassa. Tässä tilassa rinnakkaiset säteet osuvat suppenevan linssin pintaan, linssin vasemman puolen polttopisteessä konvergoi taitemekanismin vuoksi. Joten tätä prosessia käytetään, kun sitä käytetään vastaanottotilaan.
Tässä on huomattava, että parempien tarkennusominaisuuksien saavuttamiseksi radiotaajuudella väliaineen taitekertoimen on oltava yksikön alapuolella. Tämä johtaa siis suorien aaltorintojen antamiseen, vaikka materiaalin taitekerroin on matala/korkea.
Linssin antenni toimiva
Linssin antenni toimii samalla tavalla kuin optinen linssi. Linssimateriaalissa mikroaaltosignaaleilla on eri vaihenopeus kuin ilmassa, joten muuttuva linssin paksuus yksinkertaisesti viivästyttää eri määrinä sen läpi kulkevia mikroaaltosignaaleja, aaltojen suuntaa ja aaltorintaman muotoa.
Tämä antenni käyttää linssin konvergenssi- ja hajaantumisominaisuuksia signaalien lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Tämäntyyppisiin antenneihin kuuluu dipoli/torviantenni linssin kanssa. Tässä linssin koko riippuu pääasiassa toimintataajuudesta, joten kun toimintataajuus on suurempi, linssi on kooltaan pienempi. Joten korkeilla taajuuksilla näitä antenneja käytetään, koska alhaisemmilla taajuuksilla ne voivat olla jonkin verran tilaa vieviä.
Jonkin sisällä parabolinen heijastin r, olemme nähneet, että heijastimen polttopisteessä olevasta syöttöelementistä säteilevä energia saavuttaa sen pinnan, jolloin se muuttaa pallomaisesti säteilevät mikroaallot tasoaalloiksi. Joten se parantaa suuntaavuutta.
Samalla tavalla linssin antennin tapauksessa pistelähde toimii kuten syöttö, joka tuottaa mikroaaltoenergiaa optisen linssin pintaan. Joten tämä optinen pinta saa säteilevät pallomaiset aaltorintamat muuttumaan kollimoiduiksi.
Tässä on huomionarvoista, että kollimoiva linssi on valmistettu dielektrisestä materiaalista, jolla on rajallinen dielektrisyysvakioarvo. Näitä voidaan kuitenkin valmistaa myös materiaaleista, joiden taitekerroin RF:llä on pienempi kuin yksikkö.
Linssin antennityypit
Linssin antennin viiveantennia ja nopeaa linssiantennia on kahta tyyppiä, joita käsitellään alla.
Viive linssin antenni
Viivelinssi tai hidasaallon linssin antenni voidaan määritellä antenniksi, joka hidastaa liikkuvien aaltorinteiden kulkua linssin median vuoksi. Joskus tämän tyyppisiä antenneja kutsutaan myös dielektrisiksi linsseiksi. Alla on esitys antennin dielektrisen linssin vaikutuksesta.
Tämän tyyppisessä antennissa radioaallot liikkuvat linssin väliaineessa hyvin hitaasti kuin vapaassa tilassa, taitekerroin on suurempi kuin yksi. Siten polun pituus kasvaa kulkemalla linssin väliaineen läpi.
Tämä on sama kuin tavallinen optisen linssin toiminta valossa. Koska linssin kiinteät osat pidentävät polun pituutta, kupera linssin kaltainen suppeneva linssi fokusoi radioaallot ja hajaantuva linssi kuten kovera linssi hajottaa radioaaltoja kuten tavallisissa linsseissä. Nämä linssit on valmistettu dielektrisistä materiaaleista ja H-tasolevyrakenteista.
Viivelinssin antenni luokitellaan kahteen tyyppiin rakentamiseen käytetyn dielektrisen materiaalityypin perusteella: metalliseen dielektriseen linssiin ja ei-metalliseen dielektriseen linssiin.
Nopea linssiantenni
Nopeassa linssissä tai nopean aallon linssin antennissa radioaallot liikkuvat erittäin nopeammin linssin väliaineessa verrattuna vapaaseen tilaan, joten taitekerroin on alle yhden, joten optisen reitin pituus pienenee kulkemalla läpi linssin väliaineen. . Joskus tämä antenni tunnetaan myös E-tason metallilevyantennina.
Tämän tyyppisellä antennilla ei ole analogia tavallisissa optisissa materiaaleissa, joten se tapahtuu johtuen radioaaltojen vaihenopeudesta aaltoputkissa, jotka ovat valon nopeutta suurempia. Koska linssin kiinteät osat vähentävät reitin pituutta, koveran linssin kaltainen suppeneva linssi fokusoi radioaallot ja kupera linssin kaltainen hajaantuva linssi on päinvastainen kuin tavalliset optiset linssit. Nämä linssit on valmistettu E-tasolevyrakenteista ja negatiivisen indeksin metamateriaaleista.
Hyödyt ja haitat
The objektiivin antennin edut Sisällytä seuraavat.
- Siinä on kapea säteen leveys, alhainen melulämpötila, korkea vahvistus ja matalat sivukeilat.
- Näiden antennien rakenne on kompaktimpi.
- Nämä ovat vähemmän painoisia verrattuna parabolisiin heijastimiin ja torviantenneihin.
- Sillä on parempi suunnittelutoleranssi.
- Tämän antennin syöttö- ja syöttötuki ei estä aukkoa.
- Palkkia voidaan liikuttaa kulmassa suhteessa akseliin.
- Se tarjoaa enemmän joustavuutta suunnittelutoleranssin sisällä, joten tämän antennin vääntäminen on mahdollista.
- Sitä käytetään erittäin korkean taajuuden sovelluksissa.
The linssin antennien haitat Sisällytä seuraavat.
- Linssit ovat kookkaita etenkin matalilla taajuuksilla.
- Monimutkaisuus suunnittelussa.
- Nämä ovat kalliita samoilla ominaisuuksilla verrattuna heijastimiin.
Sovellukset
The linssiantennien sovellukset Sisällytä seuraavat.
- Nämä sopivat yli 3 GHz:n taajuuksille.
- Käytetään kuten laajakaista-antennia.
- Näitä käytetään pääasiassa mikroaaltotaajuussovelluksissa.
- Tämän antennin lähentyvien ominaisuuksien avulla voidaan kehittää laaja valikoima antenneja, joita kutsutaan parabolisiksi heijastinantenneiksi, joten niitä käytetään laajasti satelliittiviestinnässä.
- Näitä käytetään kollimointielementteinä suuritehoisissa mikroaaltojärjestelmissä, kuten radioteleskoopit, millimetriaalto tutka ja satelliittiantennit.
Näin ollen tämä on yleiskatsaus linssin antenneihin – sovellusten parissa työskenteleminen. Nämä antennit ovat pääosin saapuneet tarjoamaan ratkaisun tapahtumapaikkojen omistajille ja operaattoreille tarjoamalla parempia mobiiliyhteyksiä, jotka on helpompi ottaa käyttöön ja jotka ovat halvempia. Tässä on sinulle kysymys, mikä on torviantenni?
