ההיסטוריה של אנטנות צופר מתחילה בשנת 1897, כאשר חוקר הרדיו ג'גאדיש צ'נדרה בוס ערך עיצובים ניסיוניים חלוציים באמצעות מיקרוגלים. מאוחר יותר, ג'. סי. סאות'וורת' ווילמר בארו המציאו את מבנה אנטנת הצופר המודרנית בשנת 1938 בהתאמה. מאז, עיצובים של אנטנות צופר נחקרו ברציפות כדי להסביר את דפוסי הקרינה והיישומים שלהן במגוון תחומים. אנטנות אלו מפורסמות מאוד בתחום שידור מוליכי גלים ומיקרוגלים, ולכן הן נקראות לעתים קרובותאנטנות מיקרוגללכן, מאמר זה יבחן כיצד אנטנות צופר פועלות ואת יישומן בתחומים שונים.
מהי אנטנת צופר?
A אנטנת צופרהיא אנטנת צמצם שתוכננה במיוחד לתדרי מיקרוגל ובעלת קצה מורחב או בצורת קרן. מבנה זה מעניק לאנטנה כיווניות רבה יותר, מה שמאפשר לאות הנפלט להיות מועבר בקלות למרחקים ארוכים. אנטנות קרן פועלות בעיקר בתדרי מיקרוגל, ולכן טווח התדרים שלהן הוא בדרך כלל UHF או EHF.
אנטנת צופר RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
אנטנות אלו משמשות כקרני הזנה עבור אנטנות גדולות כגון אנטנות פרבוליות וכיווניות. יתרונותיהן כוללים פשטות תכנון וכיוונון, יחס גל עומד נמוך, כיווניות מתונה ורוחב פס רחב.
תכנון ותפעול של אנטנת צופר
ניתן ליישם עיצובים של אנטנות צופר באמצעות מוליכי גל בצורת צופר לשידור וקליטה של אותות מיקרוגל בתדרי רדיו. בדרך כלל, הם משמשים בשילוב עם הזנות מוליכי גל וגלי רדיו ישירים כדי ליצור אלומות צרות. החלק המתרחב יכול להגיע במגוון צורות, כגון ריבוע, חרוט או מלבני. כדי להבטיח פעולה תקינה, גודל האנטנה צריך להיות קטן ככל האפשר. אם אורך הגל גדול מאוד או גודל הצופר קטן, האנטנה לא תפעל כראוי.
ציור מתאר של אנטנת צופר
באנטנת צופר, חלק מהאנרגיה הפוגעת מקרינה החוצה מפתח מוליך הגל, בעוד ששאר האנרגיה מוחזרת חזרה מאותו פתח מכיוון שהפתח פתוח, וכתוצאה מכך נוצרת התאמה גרועה של עכבה בין החלל למוליך הגל. בנוסף, בקצוות מוליך הגל, דיפרקציה משפיעה על יכולת הקרינה של מוליך הגל.
על מנת להתגבר על חסרונותיו של מוליך הגל, פתח הקצה מעוצב בצורת צופר אלקטרומגנטי. זה מאפשר מעבר חלק בין החלל למוליך הגל, ומספק כיווניות טובה יותר לגלי רדיו.
על ידי שינוי מוליך הגל כמו מבנה קרן, חוסר הרציפות והעכבה של 377 אוהם בין החלל למוליך הגל מבוטלים. זה משפר את הכיווניות וההגבר של אנטנת השידור על ידי הפחתת הדיפרקציה בקצוות כדי לספק אנרגיה פוגעת הנפלטת בכיוון קדימה.
כך פועלת אנטנת צופר: לאחר שקצה אחד של מוליך הגל מעורר, נוצר שדה מגנטי. במקרה של התפשטות מוליך הגל, ניתן לשלוט על השדה המתפשט דרך דפנות מוליך הגל כך שהשדה לא יתפשט בצורה כדורית אלא באופן דומה להתפשטות במרחב החופשי. לאחר שהשדה העובר מגיע לקצה מוליך הגל, הוא מתפשט באותו אופן כמו במרחב החופשי, כך שמתקבלת חזית גל כדורית בקצה מוליך הגל.
סוגים נפוצים של אנטנות צופר
אנטנת צופר עם הגבר סטנדרטיהוא סוג של אנטנה הנמצאת בשימוש נרחב במערכות תקשורת עם הגבר ורוחב אלומה קבועים. אנטנה מסוג זה מתאימה ליישומים רבים ויכולה לספק כיסוי אות יציב ואמין, כמו גם יעילות העברת הספק גבוהה ויכולת טובה נגד הפרעות. אנטנות צופר עם הגבר סטנדרטי נמצאות בדרך כלל בשימוש נרחב בתקשורת סלולרית, תקשורת נייחת, תקשורת לוויינית ותחומים אחרים.
המלצות למוצר לאנטנת צופר עם הגבר סטנדרטי של RFMISO:
RM-SGHA159-20 (4.90-7.05 גיגה-הרץ)
RM-SGHA90-15（8.2-12.5 GHz）
RM-SGHA284-10 (2.60-3.95 גיגה-הרץ)
אנטנת צופר פס רחבהיא אנטנה המשמשת לקליטה ושידור של אותות אלחוטיים. יש לה מאפייני פס רחב, יכולה לכסות אותות במספר תחומי תדרים בו זמנית, ויכולה לשמור על ביצועים טובים בתחומי תדרים שונים. היא משמשת בדרך כלל במערכות תקשורת אלחוטיות, מערכות מכ"ם ויישומים אחרים הדורשים כיסוי פס רחב. מבנה העיצוב שלה דומה לצורת פעמון, שיכולה לקלוט ולשדר אותות ביעילות, ובעלת יכולת חזקה נגד הפרעות ומרחק שידור ארוך.
המלצות למוצר לאנטנת צופר רחבת פס RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 גיגה-הרץ)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 גיגה-הרץ)
RM-BDHA1840-15B (18-40 גיגה-הרץ)
אנטנת צופר כפולה מקוטבתהיא אנטנה שתוכננה במיוחד לשידור ולקליטה של גלים אלקטרומגנטיים בשני כיוונים אורטוגונליים. היא מורכבת בדרך כלל משתי אנטנות צופר גלי הממוקמות אנכית, שיכולות לשדר ולקלוט אותות מקוטבים בו זמנית בכיוונים אופקיים ואנכיים. היא משמשת לעתים קרובות במערכות מכ"ם, תקשורת לוויינית ותקשורת ניידת כדי לשפר את היעילות והאמינות של העברת נתונים. לאנטנה מסוג זה יש עיצוב פשוט וביצועים יציבים, והיא נמצאת בשימוש נרחב בטכנולוגיית תקשורת מודרנית.
המלצת מוצר לאנטנת צופר כפולה של RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0.8-18 גיגה-הרץ)
RM-CDPHA218-15 (2-18 גיגה-הרץ)
RM-DPHA6090-16 (60-90 גיגה-הרץ)
אנטנת צופר קיטוב מעגליתהיא אנטנה שתוכננה במיוחד שיכולה לקלוט ולשדר גלים אלקטרומגנטיים בכיוונים אנכיים ואופקיים בו זמנית. היא מורכבת בדרך כלל ממוליך גלים מעגלי ופיה פעמון בצורת מיוחד. באמצעות מבנה זה ניתן להשיג שידור וקליטה מקוטבים מעגליים. סוג זה של אנטנה נמצא בשימוש נרחב במערכות מכ"ם, תקשורת ולוויין, ומספק יכולות שידור וקליטה אמינות יותר של אותות.
המלצות למוצר לאנטנת צופר מקוטבת מעגלית RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8.2-12.4GHz)
RM-CPHA09225-13（0.9-2.25GHz）
RM-CPHA218-16 (2-18 גיגה-הרץ)
יתרונות אנטנת צופר
1. אין רכיבי תהודה ויכול לעבוד ברוחב פס רחב ובטווח תדרים רחב.
2. יחס רוחב האלומה הוא בדרך כלל 10:1 (1 גיגה-הרץ – 10 גיגה-הרץ), לפעמים עד 20:1.
3. עיצוב פשוט.
4. קל לחיבור לקווי הזנה קואקסיאליים ומוליך גל.
5. עם יחס גל עומד נמוך (SWR), זה יכול להפחית גלים עומדים.
6. התאמת עכבה טובה.
7. הביצועים יציבים על פני כל טווח התדרים.
8. יכול ליצור עלעלים קטנים.
9. משמש כקרן הזנה עבור אנטנות פרבוליות גדולות.
10. ספקו כיווניות טובה יותר.
11. הימנעו מגלים עומדים.
12. אין רכיבי תהודה ויכול לעבוד על פני רוחב פס רחב.
13. יש לו כיווניות חזקה והוא מספק כיווניות גבוהה יותר.
14. מספק פחות השתקפות.
יישום אנטנת צופר
אנטנות אלו משמשות בעיקר למחקר אסטרונומי וליישומים מבוססי מיקרוגל. ניתן להשתמש בהן כאלמנטים להזנה למדידת פרמטרים שונים של אנטנות במעבדה. בתדרי מיקרוגל, ניתן להשתמש באנטנות אלו כל עוד יש להן הגבר בינוני. כדי להשיג פעולה בהגבר בינוני, גודל אנטנת הצופר חייב להיות גדול יותר. אנטנות מסוג זה מתאימות למצלמות מהירות כדי למנוע הפרעה לתגובת ההחזרה הנדרשת. ניתן לעורר מחזירי אור פרבוליים על ידי אלמנטים להזנה כגון אנטנות צופר, ובכך להאיר את המחזירי אור על ידי ניצול הכיווניות הגבוהה יותר שהם מספקים.
למידע נוסף אנא בקרו אותנו
טלפון: 0086-028-82695327
זמן פרסום: 28 במרץ 2024
