Anténa je kovové prenosové zariadenie, ktoré vysiela a prijíma rádiové elektromagnetické vlny medzi elektrickým obvodom a priestorom. Tieto zariadenia sú k dispozícii v rôznych veľkostiach a tvaroch, kde malé antény nájdete na streche používané na sledovanie televízie a veľké antény sa používajú na zachytávanie signálov vzdialených milióny kilometrov od satelitov. Existujú rôzne typy antén je k dispozícii tam, kde je každá anténa navrhnutá hlavne na vysielanie a prijímanie signálov v určitom rozsahu frekvencií na základe jej tvaru a veľkosti, ako je drôt, dipól, slučka, krátky dipól, clona, monopól, šošovka, štrbina, klaksón atď. prehľad jedného z typov antén, a to – šošovková anténa a jeho prácu s aplikáciami.
Čo je to objektívová anténa?
Trojrozmerné elektromagnetické zariadenie, ktoré sa používa hlavne na aplikácie s vyššou frekvenciou, je známe ako šošovková anténa. Táto anténa obsahuje elektromagnetickú šošovku s napájaním a je podobná sklenenej šošovke, ktorá sa používa v optickej oblasti. Táto anténa využíva zakrivený povrch na vysielanie aj príjem. Tieto antény sú vyrobené zo skla, všade tam, kde sa sledujú vlastnosti zbiehajúcich sa šošoviek, ako aj rozbiehavých šošoviek. Frekvenčný rozsah šošovkovej antény sa pohybuje od 1000 MHz do 3000 MHz.
The funkcia šošovkovej antény je generovať rovinné čelo vlny zo sférického osvetlenia s riadiacou apertúrou, kolimovať elektromagnetické lúče, tvorí prednú časť prichádzajúcej vlny v jej ohnisku a vytvára smerové charakteristiky.
Dizajn antény objektívu
Šošovková anténa je určená hlavne na vysielanie a prijímanie signálov v rámci mikrovlnného frekvenčného rozsahu. Ak vezmeme do úvahy, že optická šošovka zbiehavého typu je prítomná v špecifickej polohe a zdroj energie je prítomný v ohnisku, ktoré produkuje energiu vo vzdialenosti ohniskovej vzdialenosti pozdĺž osi optickej šošovky v režime prenosu.
Všetci by sme si mali byť vedomí toho, že z optického hľadiska, keď svetlo klesne na vonkajšiu stranu šošovky, potom sa krúti v dôsledku lomu. Spôsob krútenia svetelnej energie tu závisí hlavne od materiálu a krivky, z ktorej je šošovka vyrobená.
Výsledkom je, že kedykoľvek je napájacia anténa, ako je dipólová alebo rohová anténa, prítomná v ohnisku, ktoré je k dispozícii na ľavej strane šošovky, vznikajúca sférická vlna zo zdroja, ktorá sa odchyľuje od prírody, môže dopadať z povrchu antény.
Takže akonáhle cez ňu pretekajú lúče po dopade, odchyľujúce sa lúče sa kolimujú v dôsledku lomu a zmenia sa na ploché vlnoplochy. Takto sa paralelné lúče dosiahnu na pravej strane optickej šošovky. Takto sa prenáša signál antény s napájacím prvkom. Podobne, ak je táto anténa vyrobená z dielektrického materiálu, potom sa RF elektromagnetické signály kolimujú rovnakým spôsobom a ďalej sa prenášajú.
Teraz zvážte nasledujúcu anténu v režime príjmu. V tomto režime budú paralelné lúče dopadať na povrch zbiehajúcej sa šošovky, v ohnisku na ľavej strane šošovky sa zbieha v dôsledku mechanizmu lomu. Tento proces sa teda použije, keď sa použije na režim príjmu.
Tu je potrebné poznamenať, že na dosiahnutie lepších zaostrovacích vlastností pri rádiovej frekvencii musí mať médium index lomu nižší ako jedna. Takže to vedie k vytvoreniu priamych vlnoploch aj vtedy, keď je index lomu materiálu nízky/vysoký.
Anténa objektívu funguje
Anténa objektívu funguje rovnako ako optická šošovka. V materiáli šošoviek majú mikrovlnné signály inú fázovú rýchlosť ako vo vzduchu, takže meniaca sa hrúbka šošovky jednoducho oneskoruje mikrovlnné signály prenášané cez ňu v rôznych množstvách, smere vĺn a zmene tvaru čela vlny.
Táto anténa využíva vlastnosti konvergencie a divergencie šošovky na vysielanie aj prijímanie signálov. Tieto typy antén zahŕňajú dipólovú/hornú anténu s objektívom. Tu veľkosť šošovky závisí hlavne od prevádzkovej frekvencie, takže keď je prevádzková frekvencia vyššia, šošovka je menšia. Takže pri vysokých frekvenciách sa tieto antény používajú, pretože pri nižších frekvenciách môžu byť trochu objemné.
V parabolický odraz r, videli sme, že vyžarovaná energia z napájacieho prvku v ohnisku reflektora dosiahne jeho povrch, potom mení mikrovlny, ktoré sú sféricky vyžarované, na rovinné vlny. Takže zvyšuje smerovosť.
Rovnakým spôsobom v prípade šošovkovej antény funguje bodový zdroj ako zdroj, ktorý produkuje mikrovlnnú energiu na povrch optickej šošovky. Takže tento optický povrch poháňa vyžarované sférické vlnoplochy, aby sa zmenili na kolimované.
Tu je pozoruhodné, že kolimačná šošovka je vyrobená z dielektrického materiálu, ktorý má konečnú hodnotu dielektrickej konštanty. Môžu sa však vyrobiť aj z materiálov, ktoré vykazujú pod jednotným indexom lomu pri RF.
Typy objektívových antén
Existujú dva typy šošovkovej antény s oneskorením šošovkovej antény a antény s rýchlou šošovkou, ktoré sú popísané nižšie.
Oneskorená anténa objektívu
Oneskorená šošovka alebo anténa šošoviek s pomalými vlnami môže byť definovaná ako anténa, ktorá spôsobuje spomalenie čela postupujúcich vĺn kvôli médiu šošoviek. Niekedy sa tieto typy antén nazývajú aj dielektrické šošovky. Znázornenie pôsobenia dielektrickej šošovky antény je uvedené nižšie.
V tomto type antény sa rádiové vlny pohybujú v médiu šošovky veľmi pomaly ako vo voľnom priestore, index lomu je väčší ako jedna. Dĺžka dráhy sa teda zväčšuje prechodom cez médium šošovky.
Je to rovnaké ako pôsobenie bežnej optickej šošovky na svetlo. Keďže pevné časti šošovky zväčšujú dĺžku dráhy, zbiehavá šošovka, ako je konvexná šošovka, zaostruje rádiové vlny a divergujúca šošovka, ako je konkávna šošovka, rozptyľuje rádiové vlny ako v bežných šošovkách. Tieto šošovky sú vyrobené z dielektrických materiálov a doskových štruktúr H-plane.
Anténa s oneskorenou šošovkou je rozdelená do dvoch typov na základe typu dielektrického materiálu použitého na konštrukciu: kovová dielektrická šošovka a nekovová dielektrická šošovka.
Rýchla objektívová anténa
V anténe s rýchlou šošovkou alebo šošovkovou anténou s rýchlymi vlnami sa rádiové vlny pohybujú v médiu šošovky v porovnaní s voľným priestorom oveľa rýchlejšie, takže index lomu je nižší ako jedna, takže dĺžka optickej dráhy je znížená prechodom cez médium šošovky. . Niekedy je táto anténa známa aj ako kovová platňová anténa E-plane.
Tento typ antény nemá žiadny analóg v bežných optických materiáloch, takže k nemu dochádza v dôsledku fázovej rýchlosti rádiových vĺn vo vlnovodu, ktorá je vyššia ako rýchlosť svetla. Keďže pevné časti šošovky zmenšujú dĺžku dráhy, zbiehavá šošovka, ako je konkávna šošovka, zaostruje rádiové vlny a divergujúca šošovka, ako je konvexná šošovka, je opakom bežných optických šošoviek. Tieto šošovky sú vyrobené s platňovými štruktúrami E-plane a metamateriálmi s negatívnym indexom.
Výhody a nevýhody
The výhody šošovkovej antény zahŕňajú nasledujúce.
- Má úzku šírku lúča, nízku teplotu šumu, vysoký zisk a nízke postranné laloky.
- Štruktúra týchto antén je kompaktnejšia.
- Majú menšiu hmotnosť v porovnaní s parabolickými reflektormi a klaksónovými anténami.
- Má lepšiu konštrukčnú toleranciu.
- Podpera podávania a podávania v tejto anténe nebráni otvoru.
- Nosník môže byť uhlovo posunutý vzhľadom na os.
- Poskytuje väčšiu flexibilitu v rámci konštrukčnej tolerancie, takže je možné dosiahnuť krútenie v rámci tejto antény.
- Používa sa pre extrémne vysokofrekvenčné aplikácie.
The nevýhody šošovkových antén zahŕňajú nasledujúce.
- Šošovky sú objemné najmä pri nižších frekvenciách.
- Zložitosť v rámci dizajnu.
- Sú drahé pre rovnaké špecifikácie v porovnaní s reflektormi.
Aplikácie
The aplikácie šošovkových antén zahŕňajú nasledujúce.
- Sú vhodné pre frekvenciu nad 3 GHz.
- Používa sa ako širokopásmová anténa.
- Používajú sa hlavne pre mikrovlnné frekvenčné aplikácie.
- Konvergujúce vlastnosti tejto antény môžu byť použité na vývoj veľkého rozsahu antén nazývaných parabolické reflektorové antény, takže sa vo veľkej miere používajú v rámci satelitnej komunikácie.
- Používajú sa ako kolimačné prvky v mikrovlnných systémoch s vysokým ziskom, ako sú rádiové teleskopy, milimetrové vlny radar a satelitné antény.
Teda toto je prehľad antén šošoviek - práca s aplikáciami. Tieto antény prišli hlavne preto, aby poskytli riešenie majiteľom a prevádzkovateľom priestorov tým, že poskytujú lepšie mobilné pripojenie, ktoré sa ľahšie nasadzuje a je lacnejšie. Tu je otázka pre vás, čo je to horn anténa?
