Rago formos antenos išplėtimas yra laipsniškas bangolaidžio išplėtimas nuo jo gerklės iki didesnės spinduliuojančios angos.Šis perėjimas leidžia valdomam elektromagnetiniam laukui išplisti prieš jam pasiekiant laisvą erdvę, padėdamas antenai pasiekti naudingą impedanso suderinimą, kryptingumą ir spindulio valdymą.
Ką reiškia plėtimasis rago antenoje?
Paprastas atviro tipo bangolaidis gali spinduliuoti, tačiau staigi riba tarp bangolaidžio ir laisvos erdvės sukelia atspindį ir riboja efektyvią spinduliavimo angą. Platėjantis ragas keičia bangolaidžio skerspjūvį laipsniškai, o ne staigiai.
Laukui sklindant per blyksnį, jis plečiasi per didesnę angą. Angos dydis ir fazių pasiskirstymas lemia tokias svarbias charakteristikas kaip stiprinimas, spindulio plotis, šoninės skiltys ir spinduliuotės efektyvumas. Blyksnis sumažina perėjimo intensyvumą, tačiau nepašalina atspindžių ir negarantuoja idealaus atitikimo.
Kodėl svarbus rago antenos išplitimas
Impedanso suderinimas ir VSWR
Laipsniškas perėjimas paprastai sumažina neatitikimą tarp valdomosios modos ir laisvos erdvės. Tikslus rezultatas priklauso nuo rago profilio, ilgio, apertūros ir bangolaidžio matmenų, todėl VSWR turi būti patikrintas visoje numatytoje dažnių juostoje.
Stiprinimas ir efektyvi diafragma
Išplatėjimas sukuria didesnę efektyvią spinduliavimo apertūrą. Kai apertūros lauko amplitudė ir fazės pasiskirstymas yra tinkamas, daugiau energijos sutelkiama į priekį ir padidėja antenos stiprinimas. Stiprinimas nenustatomas vien tik išplatėjimo kampo.
Spindulio plotis ir spinduliuotės modelis
Didesnė elektrinė anga paprastai sukuria siauresnį pagrindinį spindulį. Piramidės formos rage E plokštumos ir H plokštumos išplėtimo matmenis galima pasirinkti atskirai, todėl projektuotojai gali formuoti spindulį kiekvienoje pagrindinėje plokštumoje.
Diafragmos fazės klaida
Laukas nepasiekia kiekvieno diafragmos taško tiksliai ta pačia faze. Jei ragas yra per trumpas savo diafragmos dydžiui, fazės kitimas gali padidėti, sumažindamas diafragmos efektyvumą ir paveikdamas pagrindinį bei šoninius spindulius.
Kaip veikia kartu blyksnio kampas, diafragmos dydis ir rago ilgis
Nėra universalaus geriausio blyksnio kampo kiekvienai raginei antenai. Optimali geometrija priklauso nuo dažnio, bangolaidžio režimo, taikinio stiprinimo, spindulio pločio, pralaidumo, leistino dydžio ir spinduliuotės modelio reikalavimų.
- Platesnis blyksnio kampasgali sukurti didesnę diafragmą trumpesnėje konstrukcijoje, tačiau pernelyg trumpas ragas gali sukelti didesnę diafragmos fazės paklaidą.
- Mažesnis paūmėjimo kampaspaprastai reikia ilgesnio rago tam pačiam diafragmos dydžiui, padidinant mechaninį ilgį, kartu palaikant laipsniškesnį perėjimą.
- Didesnė diafragmagali palaikyti didesnį kryptingumą ir siauresnį spindulį, jei fazės ir amplitudės pasiskirstymas išlieka gerai kontroliuojamas.
Įprastos išplatėjusių ragų geometrijos
- E-plokštumos sektorinis signalas:daugiausia žybsėjo elektrinio lauko plokštumoje.
- H plokštumos sektorinis ragas:daugiausia žybsėjo magnetinio lauko plokštumoje.
- Piramidės formos ragas:platėja abiejose pagrindinėse plokštumose ir dažniausiai naudojamas standartinio stiprinimo taikymams.
- Kūginis ragas:suformuotas iš apskrito bangolaidžio ir išplėstas link apskritos angos.
Praktiniai projektavimo aspektai
Inžinieriai vertina blyksnio geometriją kartu su darbiniu dažniu, bangolaidžio matmenimis, stiprinimu, 3 dB spindulio pločiu, VSWR, šoninės skilties lygiu, poliarizacija ir mechaniniais apribojimais. Esant milimetrinių bangų dažniams, apdirbimo tikslumas, paviršiaus kokybė ir flanšo išlyginimas tampa vis svarbesni, nes mažos matmenų paklaidos sudaro didesnę bangos ilgio dalį.
Susijusios 15–22 GHz antenos ir bangolaidžių komponentai
Žemiau pateikti gaminiai iliustruoja kelis RF komponentus, galimus 15–22 GHz diapazone. Norėdami sužinoti apie platėjančią standartinio stiprinimo raginę lempą šioje juostoje, žr. RM-SGHA51-25.
Kur naudojamos platėjančios raginės antenos
- Antenų matavimo ir kalibravimo sistemos
- Radarų perdavimo ir priėmimo sistemos
- Palydovų ir reflektorinių antenų tiekimo signalai
- EMC ir mikrobangų laboratoriniai bandymai
- Mikrobangų ir milimetrinių bangų ryšio jungtys
Dažnai užduodami klausimai
Ar didesnis blyksnio kampas visada padidina stiprinimą?
Ne. Didesnis išplėtimo kampas gali padidinti diafragmos dydį esant fiksuotam rago ilgiui, tačiau per didelė fazės paklaida gali sumažinti diafragmos efektyvumą. Stiprinimas priklauso nuo visos geometrijos ir lauko pasiskirstymo.
Koks yra geriausias raginės antenos išplėtimo kampas?
Nėra vienos geriausios vertės. Dizaineriai parenka kampą kartu su diafragmos matmenimis ir rago ilgiu, kad atitiktų dažnio, stiprinimo, spindulio pločio, VSWR ir dydžio reikalavimus.
Ar platėjantis apšvietimas pašalina atspindžius?
Ne. Platinimas suteikia laipsniškesnį perėjimą nuo bangolaidžio prie laisvos erdvės ir gali sumažinti atspindžius, tačiau galutinis atitikimas vis tiek priklauso nuo viso projekto.
Rago antenos pasirinkimas
RF MISO reikmenysragų antenų sprendimaimikrobangų ir milimetrinių bangų taikymams. Norėdami sužinoti apie 14,5–22 GHz standartinio stiprinimo parinktį, peržiūrėkiteRM-SGHA51-25Platesnę apžvalgą žr.Raginės antenos veikimo principas, tipai, spinduliuotės charakteristikos ir taikymas.
Reikia pagalbos renkantis išplėtimo geometriją, dažnių diapazoną, stiprinimą ar sąsają?Susisiekite su RF MISOaptarti jūsų matavimo ar sistemos integravimo reikalavimus.
Norėdami sužinoti daugiau apie antenas, apsilankykite:
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 17 d.
