Antena ir metāla pārraides ierīce, kas pārraida un uztver radio elektromagnētiskos viļņus starp elektrisko ķēdi un telpu. Šīs ierīces ir pieejamas dažādos izmēros un formās, kur mazās antenas var atrast uz jūsu jumta, ko izmanto TV skatīšanai, un lielās antenas tiek izmantotas signālu uztveršanai miljoniem jūdžu attālumā no satelītiem. Tur ir dažāda veida antenas ir pieejams, ja katra antena galvenokārt ir paredzēta signālu pārraidīšanai un saņemšanai noteiktā frekvenču diapazonā, pamatojoties uz tās formu un izmēru, piemēram, vadu, dipolu, cilpu, īsu dipolu, diafragmu, monopolu, objektīvu, slotu, ragu utt. pārskats par vienu no antenu veidiem, proti - objektīva antena , un tā darbība ar lietojumprogrammām.
Kas ir objektīva antena?
Trīsdimensiju elektromagnētiskā ierīce, ko galvenokārt izmanto augstākas frekvences lietojumiem, ir pazīstama kā objektīva antena. Šī antena ietver elektromagnētisko lēcu ar padevi, un tā ir līdzīga stikla lēcai, ko izmanto optiskajā jomā. Šī antena izmanto izliektu virsmu gan pārraidei, gan uztveršanai. Šīs antenas ir izgatavotas no stikla, kur tiek ievērotas saplūstošās un atšķirīgās objektīva īpašības. Objektīva antenas frekvenču diapazons svārstās no 1000 MHz līdz 3000 MHz.
The objektīva antenas funkcija ir ģenerēt plakanu viļņu fronti no sfēriskas, kontroles diafragmas apgaismojuma, kolimē elektromagnētiskos starus, veido ienākošā viļņa priekšpusi tā fokusā un rada virziena raksturlielumus.
Objektīva antenas dizains
Objektīva antena galvenokārt ir paredzēta signālu pārraidīšanai un saņemšanai mikroviļņu frekvenču diapazonā. Ja mēs uzskatām, ka konverģējoša tipa optiskā lēca atrodas noteiktā pozīcijā, un enerģijas avots atrodas fokusa punktā, kas pārraides režīmā ražo enerģiju fokusa attāluma attālumā gar optiskās lēcas asi.
Mums visiem jāapzinās, ka no optiskā viedokļa, kad gaisma nokrīt uz objektīva ārpusi, tā deformējas refrakcijas dēļ. Šeit gaismas enerģijas savīšanas veids galvenokārt ir atkarīgs no materiāla un līknes, no kurienes tiek izgatavots objektīvs.
Rezultātā ikreiz, kad padeves antena, piemēram, dipola vai raga antena, atrodas fokusa punktā, kas ir pieejams objektīva kreisajā pusē, no avota izrietošā sfēriskā viļņu fronte, kas novirzās no dabas, var izkrist no antenas virsmas.
Tātad, tiklīdz stari plūst caur to pēc krišanas, novirzošie stari kolimēsies refrakcijas dēļ un tiek pārveidoti plakanās viļņu frontēs. Tādējādi paralēlie stari tiek sasniegti optiskās lēcas labajā pusē. Šādi tiek pārraidīts antenas signāls ar padeves elementu. Tāpat, ja šī antena ir izgatavota no dielektriska materiāla, tad RF elektromagnētiskie signāli tiek kolimēti tādā pašā veidā un tālāk tiek pārraidīti.
Tagad uztveršanas režīmā apsveriet šādu antenu. Šajā režīmā paralēlie stari nonāks uz saplūstošās lēcas virsmas, fokusa punktā objektīva kreisajā pusē saplūst refrakcijas mehānisma dēļ. Tātad šis process tiek izmantots, kad tas tiek izmantots saņemšanas režīmā.
Šeit jāatzīmē, ka, lai sasniegtu labākas fokusēšanas īpašības radio frekvencē, barotnes refrakcijas indeksam jābūt zem vienotības. Tādējādi tiek iegūtas taisnas viļņu frontes pat tad, ja materiāla laušanas koeficients ir zems/augsts.
Objektīva antena darbojas
Objektīva antena darbojas tāpat kā optiskā lēca. Lēcu materiālā mikroviļņu signāliem ir atšķirīgs fāzes ātrums nekā gaisā, tāpēc mainīgais lēcas biezums vienkārši aizkavē mikroviļņu signālu pārraidi caur to dažādos daudzumos, viļņu virzienu un viļņu frontes formas maiņu.
Šī antena izmanto objektīva konverģences un diverģences īpašības, lai pārraidītu, kā arī uztvertu signālus. Šāda veida antenās ir iekļauta dipola/raga antena ar objektīvu. Šeit objektīva izmērs galvenokārt ir atkarīgs no darbības frekvences, tāpēc, ja darbības frekvence ir augstāka, objektīvs ir mazāks. Tāpēc augstās frekvencēs šīs antenas tiek izmantotas, jo zemākās frekvencēs tās var būt nedaudz apjomīgas.
Iekšā paraboliskais reflektors r, mēs esam redzējuši, ka izstarotā enerģija no padeves elementa reflektora fokusā sasniedz tā virsmu, pēc tam maina mikroviļņus, kas sfēriski izstaro plakanos viļņos. Tātad tas uzlabo virzību.
Tādā pašā veidā objektīva antenas gadījumā punktveida avots darbojas kā padeve, kas rada mikroviļņu enerģiju optiskā lēcas virsmai. Tātad šī optiskā virsma nodrošina izstarotajām sfēriskām viļņu frontēm, lai tās pārvērstos kolimētās.
Šeit jāatzīmē, ka kolimējošā lēca ir izgatavota no dielektriskā materiāla, kam ir ierobežota dielektriskās konstantes vērtība. Tomēr tos var izgatavot arī no materiāliem, kuru RF refrakcijas indekss ir zemāks par vienību.
Objektīvu antenu veidi
Ir divu veidu objektīva antenas aiztures objektīva antena un ātrās objektīva antena, kas ir apskatītas tālāk.
Aizkaves objektīva antena
Aizkaves objektīvu vai lēno viļņu objektīva antenu var definēt kā antenu, kas objektīva vides dēļ izraisa aizkavēšanos ceļojošo viļņu frontēs. Dažreiz šāda veida antenas sauc arī par dielektriskām lēcām. Antenas dielektriskās lēcas darbības attēlojums ir parādīts zemāk.
Šāda veida antenā radioviļņi objektīva vidē pārvietojas ļoti lēni nekā brīvā telpā, refrakcijas indekss ir lielāks par vienu. Tādējādi ceļa garums tiek palielināts, izejot caur objektīva vidi.
Tas ir tāds pats kā parasta optiskā lēca darbība uz gaismu. Tā kā objektīva cietās daļas palielina ceļa garumu, saplūstošs objektīvs, piemēram, izliekts objektīvs, fokusē radioviļņus, un diverģējoša lēca, piemēram, ieliekta lēca, izkliedē radioviļņus tāpat kā parastajās lēcās. Šīs lēcas ir izgatavotas no dielektriskiem materiāliem un H plaknes plākšņu konstrukcijām.
Aizkaves objektīva antena ir iedalīta divos veidos, pamatojoties uz konstrukcijā izmantoto dielektriskā materiāla veidu: metāla dielektriskā lēca un nemetāla dielektriskā lēca.
Ātra objektīva antena
Ātrā objektīva vai ātrā viļņa objektīva antenā radioviļņi objektīva vidē pārvietojas ļoti ātrāk, salīdzinot ar brīvo telpu, līdz ar to refrakcijas indekss ir mazāks par vienu, tāpēc optiskā ceļa garums tiek samazināts, izejot pa objektīva vidi. . Dažreiz šī antena ir pazīstama arī kā E-plaknes metāla plāksnes antena.
Šāda veida antenai nav analogu parastajos optiskajos materiālos, tāpēc tas notiek tāpēc, ka radioviļņu fāzes ātrums viļņvados ir lielāks par gaismas ātrumu. Tā kā objektīva cietās daļas samazina ceļa garumu, konverģējošais objektīvs, piemēram, ieliekts objektīvs, fokusē radioviļņus, savukārt novirzošais objektīvs, piemēram, izliekts objektīvs, ir pretējs parastajām optiskajām lēcām. Šīs lēcas ir izgatavotas no E-plaknes plākšņu konstrukcijām un negatīva indeksa metamateriāliem.
Priekšrocības un trūkumi
The objektīva antenas priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Tam ir šaurs staru kūļa platums, zema trokšņa temperatūra, augsts pastiprinājums un zemas sānu daļas.
- Šo antenu struktūra ir kompaktāka.
- Tiem ir mazāks svars, salīdzinot ar paraboliskajiem reflektoriem un taures antenām.
- Tam ir labāka dizaina tolerance.
- Padeves un padeves atbalsts šajā antenā neaizsedz diafragmu.
- Siju var leņķiski pārvietot attiecībā pret asi.
- Tas nodrošina lielāku elastību dizaina pielaides robežās, tāpēc šajā antenā ir iespējams pagriezt.
- To izmanto īpaši augstas frekvences lietojumprogrammām.
The objektīvu antenu trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Objektīvi ir apjomīgi, jo īpaši zemākās frekvencēs.
- Dizaina sarežģītība.
- Tie ir dārgi, ņemot vērā tādas pašas specifikācijas, salīdzinot ar atstarotājiem.
Lietojumprogrammas
The objektīvu antenu pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Tie ir piemēroti frekvencei virs 3 GHz.
- Izmanto kā platjoslas antenu.
- Tos galvenokārt izmanto mikroviļņu frekvenču lietojumos.
- Šīs antenas konverģējošās īpašības var izmantot, lai izstrādātu plašu antenu klāstu, ko sauc par paraboliskā reflektora antenām, tāpēc tās plaši izmanto satelītu sakaros.
- Tos izmanto kā kolimējošus elementus augstas padeves mikroviļņu sistēmās, piemēram, radioteleskopos, milimetru viļņos. radars un satelīta antenas.
Tādējādi tas ir objektīva antenu pārskats – darbs ar aplikācijām. Šīs antenas galvenokārt ir paredzētas, lai sniegtu risinājumu vietu īpašniekiem un operatoriem, nodrošinot labāku mobilo savienojumu, kas ir vieglāk izvietojams un lētāks. Šeit ir jautājums jums, kas ir raga antena?
