1. מבוא לאנטנות
אנטנה היא מבנה מעבר בין שטח פנוי לקו תמסורת, כפי שמוצג באיור 1. קו השידור יכול להיות בצורת קו קואקסיאלי או צינור חלול (מוליך גל), המשמש להעברת אנרגיה אלקטרומגנטית ממקור לאנטנה, או מאנטנה למקלט. הראשונה היא אנטנת שידור, והשנייה היא קליטהאַנטֶנָה.
איור 1 נתיב העברת אנרגיה אלקטרומגנטית
השידור של מערכת האנטנה במצב השידור של איור 1 מיוצג על ידי המקבילה Thevenin כפי שמוצג באיור 2, כאשר המקור מיוצג על ידי מחולל אותות אידיאלי, קו השידור מיוצג על ידי קו עם עכבה אופיינית Zc, ו האנטנה מיוצגת על ידי עומס ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. התנגדות העומס RL מייצגת את ההולכה וההפסדים הדיאלקטריים הקשורים למבנה האנטנה, בעוד Rr מייצגת את התנגדות הקרינה של האנטנה, והריאקטנס XA משמש לייצוג החלק הדמיוני של העכבה הקשורה לקרינת האנטנה. בתנאים אידיאליים, יש להעביר את כל האנרגיה שנוצרת ממקור האות להתנגדות הקרינה Rr, המשמשת לייצוג יכולת הקרינה של האנטנה. עם זאת, ביישומים מעשיים קיימים הפסדים דיאלקטריים מוליכים הנובעים ממאפייני קו השידור והאנטנה, וכן הפסדים הנגרמים מהשתקפות (אי-התאמה) בין קו השידור לאנטנה. בהתחשב בעכבה הפנימית של המקור והתעלמות מקו השידור והפסדי השתקפות (אי-התאמה), ההספק המרבי מסופק לאנטנה בהתאמה מצומדת.
איור 2
בגלל חוסר ההתאמה בין קו השידור לאנטנה, הגל המוחזר מהממשק מונח על הגל הנוצר מהמקור לאנטנה ליצירת גל עומד, המייצג ריכוז ואחסון אנרגיה והוא התקן תהודה טיפוסי. דוגמה טיפוסית של גל עומד מוצג על ידי הקו המקווקו באיור 2. אם מערכת האנטנה אינה מתוכננת כראוי, קו השידור יכול לפעול במידה רבה כאלמנט אחסון אנרגיה ולא כמוליך גל והתקן העברת אנרגיה.
ההפסדים הנגרמים על ידי קו השידור, האנטנה והגלים העומדים אינם רצויים. ניתן למזער את הפסדי הקו על ידי בחירת קווי תמסורת בעלי אובדן נמוך, בעוד שניתן להפחית את הפסדי האנטנה על ידי הפחתת התנגדות האובדן המיוצגת על ידי RL באיור 2. ניתן להפחית גלים עומדים ולמזער את אחסון האנרגיה בקו על ידי התאמת העכבה של האנטנה (עומס) עם העכבה האופיינית של הקו.
במערכות אלחוטיות, בנוסף לקליטת או שידור אנרגיה, אנטנות נדרשות בדרך כלל כדי לשפר את האנרגיה המוקרנת בכיוונים מסוימים ולדכא את האנרגיה המוקרנת בכיוונים אחרים. לכן, בנוסף למכשירי זיהוי, יש להשתמש באנטנות גם כהתקני כיוון. אנטנות יכולות להיות בצורות שונות כדי לענות על צרכים ספציפיים. זה יכול להיות חוט, צמצם, תיקון, מכלול אלמנטים (מערך), רפלקטור, עדשה וכו'.
במערכות תקשורת אלחוטיות, אנטנות הן אחד המרכיבים הקריטיים ביותר. עיצוב אנטנה טוב יכול להפחית את דרישות המערכת ולשפר את ביצועי המערכת הכוללים. דוגמה קלאסית היא טלוויזיה, שבה ניתן לשפר את קליטת השידורים באמצעות אנטנות בעלות ביצועים גבוהים. אנטנות הן למערכות תקשורת מה שהעיניים הן לבני אדם.
2. סיווג אנטנה
אנטנת הקרן היא אנטנה מישורית, אנטנת מיקרוגל בעלת חתך עגול או מלבני הנפתחת בהדרגה בקצה מוליך הגל. זהו הסוג הנפוץ ביותר של אנטנת מיקרוגל. שדה הקרינה שלו נקבע לפי גודל הצמצם של הקרן וסוג ההתפשטות. ביניהם, ניתן לחשב את השפעת קיר הקרן על הקרינה באמצעות עקרון עקיפה גיאומטרית. אם אורך הצופר נשאר ללא שינוי, גודל הצמצם והפרש הפאזה הריבועי יגדלו עם הגדלת זווית פתיחת הצופר, אך הרווח לא ישתנה עם גודל הצמצם. אם יש צורך להרחיב את רצועת התדרים של הצופר, יש צורך להפחית את ההשתקפות בצוואר ואת הפתח של הצופר; ההשתקפות תקטן ככל שגודל הצמצם יגדל. המבנה של אנטנת הצופר פשוט יחסית, וגם תבנית הקרינה פשוטה יחסית וקלה לשליטה. הוא משמש בדרך כלל כאנטנה כיוונית בינונית. אנטנות צופר פרבוליות עם רוחב פס רחב, אונות צד נמוכות ויעילות גבוהה משמשות לעתים קרובות בתקשורת ממסר מיקרוגל.
RM-DCPHA105145-20(10.5-14.5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1.70-2.60GHz)
2. אנטנת Microstrip
המבנה של אנטנת microstrip מורכב בדרך כלל ממצע דיאלקטרי, רדיאטור ומישור הארקה. עובי המצע הדיאלקטרי קטן בהרבה מאורך הגל. שכבת המתכת הדקה בתחתית המצע מחוברת למישור ההארקה, ושכבת המתכת הדקה בעלת צורה ספציפית נעשית בחזית באמצעות תהליך פוטוליטוגרפיה כרדיאטור. ניתן לשנות את צורת הרדיאטור בדרכים רבות בהתאם לדרישות.
העלייה של טכנולוגיית שילוב מיקרוגל ותהליכי ייצור חדשים קידמו את הפיתוח של אנטנות מיקרו-סטריפ. בהשוואה לאנטנות מסורתיות, אנטנות מיקרו-סטריפ אינן רק קטנות בגודלן, קלות משקל, פרופיל נמוך, קלות להתאמה, אלא גם קלות לשילוב, עלות נמוכה, מתאימות לייצור המוני, ויש להן גם את היתרונות של תכונות חשמליות מגוונות. .
RM-MA424435-22(4.25-4.35GHz)
RM-MA25527-22(25.5-27GHz)
אנטנת חריץ מוליך הגל היא אנטנה המשתמשת בחריצים במבנה מוליך הגל כדי להשיג קרינה. הוא מורכב בדרך כלל משתי לוחות מתכת מקבילים היוצרים מוליך גל עם מרווח צר בין שני הלוחות. כאשר גלים אלקטרומגנטיים עוברים דרך מרווח מוליך הגל, תתרחש תופעת תהודה, ובכך ייצור שדה אלקטרומגנטי חזק ליד הפער להשגת קרינה. בשל המבנה הפשוט שלה, אנטנת חריץ מוליך גל יכולה להשיג קרינה בפס רחב ויעילות גבוהה, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב במכ"ם, תקשורת, חיישנים אלחוטיים ושדות אחרים בפסי גלים של מיקרוגל ומילימטר. יתרונותיו כוללים יעילות קרינה גבוהה, מאפייני פס רחב ויכולת אנטי-הפרעות טובה, ולכן הוא מועדף על ידי מהנדסים וחוקרים.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10.75-14.5GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
אנטנה Biconical Antenna היא אנטנת פס רחב בעלת מבנה דו-קוני, המתאפיינת בתגובת תדרים רחבה ויעילות קרינה גבוהה. שני החלקים החרוטיים של האנטנה הדו-קונית סימטריים זה לזה. באמצעות מבנה זה ניתן להשיג קרינה יעילה בפס תדרים רחב. הוא משמש בדרך כלל בתחומים כמו ניתוח ספקטרום, מדידת קרינה ובדיקת EMC (תאימות אלקטרומגנטית). יש לו התאמת עכבות ומאפייני קרינה טובים והוא מתאים לתרחישי יישומים שצריכים לכסות תדרים מרובים.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
אנטנה ספירלית היא אנטנה רחב פס בעלת מבנה ספירלי, המתאפיינת בתגובת תדרים רחבה ויעילות קרינה גבוהה. אנטנה ספירלית משיגה גיוון קיטוב ומאפייני קרינה בפס רחב באמצעות המבנה של סלילי ספירלה, ומתאימה למערכות מכ"ם, תקשורת לוויינית ותקשורת אלחוטית.
RM-PSA0756-3(0.75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
למידע נוסף על אנטנות, בקר בכתובת:
זמן פרסום: 14 ביוני 2024
