1. Ce este Antena?
După cum știm cu toții, există tot felul de wdispozitive de comunicare neîntreruptăîn viețile noastre, cum ar fi link-ul în jos video cu dronă,legătură fără fir pentru robot, sistem digital de plasăiar aceste sisteme de transmisie radio folosesc unde radio pentru a transmite fără fir informații precum video, voce și date.O antenă este un dispozitiv folosit pentru a radia și a recepționa unde radio.
2.Lățimea de bandă a antenei
Când se modifică frecvența de funcționare a antenei, gradul de modificare a parametrilor electrici relevanți ai antenei este în intervalul admis.Intervalul de frecvență permis în acest moment este lățimea benzii de frecvență a antenei, denumită de obicei lățime de bandă.Orice antenă are o anumită lățime de bandă de funcționare și nu are niciun efect corespunzător în afara acestei benzi de frecvență.
Lățimea de bandă absolută: ABW=fmax - fmin
Lățime de bandă relativă: FBW=(fmax - fmin)/f0×100%
f0=1/2(fmax + fmin) este frecvența centrală
Când antena funcționează la frecvența centrală, raportul undelor staționare este cel mai mic și eficiența este cea mai mare.
Prin urmare, formula lățimii de bandă relativă este de obicei exprimată ca: FBW=2(fmax- fmin)/(fmax+ fmin)
Deoarece lățimea de bandă a antenei este intervalul de frecvență de funcționare în care unul sau unii dintre parametrii de performanță electrică ai antenei îndeplinesc cerințele, pot fi utilizați diferiți parametri electrici pentru a măsura lățimea benzii de frecvență.De exemplu, lățimea benzii de frecvență corespunzătoare lățimii lobului de 3dB (lățimea lobului se referă la unghiul dintre două puncte în care intensitatea radiației scade cu 3dB, adică densitatea de putere scade la jumătate, pe ambele părți ale direcției maxime de radiație a lobului principal) și lățimea benzii de frecvență în care raportul de unde staționare îndeplinește anumite cerințe.Dintre acestea, cea mai des folosită este lățimea de bandă măsurată prin raportul undelor staționare.
3. Relația dintre frecvența de operare și dimensiunea antenei
În același mediu, viteza de propagare a undelor electromagnetice este certă (egală cu viteza luminii în vid, înregistrată ca c≈3×108m/s).Conform c=λf, se poate observa că lungimea de undă este invers proporțională cu frecvența, iar cele două sunt singura relație corespunzătoare.
Lungimea antenei este direct proporțională cu lungimea de undă și invers proporțională cu frecvența.Adică, cu cât frecvența este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică și antena poate fi făcută mai scurtă.Desigur, lungimea antenei nu este de obicei egală cu o lungime de undă, dar este adesea de 1/4 lungime de undă sau 1/2 lungime de undă (în general se utilizează lungimea de undă corespunzătoare frecvenței centrale de operare).Deoarece atunci când lungimea unui conductor este un multiplu întreg de 1/4 lungime de undă, conductorul prezintă caracteristici de rezonanță la frecvența acelei lungimi de undă.Când lungimea conductorului este de 1/4 lungime de undă, are caracteristici de rezonanță în serie, iar când lungimea conductorului este de 1/2 lungime de undă, are caracteristici de rezonanță paralelă.În această stare de rezonanță, antena radiază puternic și eficiența conversiei de transmisie și recepție este ridicată.Deși radiația oscilatorului depășește 1/2 din lungimea de undă, radiația va continua să fie îmbunătățită, dar radiația anti-fază a porțiunii în exces va produce un efect de anulare, astfel încât efectul general al radiației este compromis.Prin urmare, antenele comune folosesc unitatea de lungime a oscilatorului de 1/4 lungime de undă sau 1/2 lungime de undă.Printre acestea, antena cu lungimea de undă de 1/4 folosește în principal pământul ca oglindă în loc de antena cu jumătate de undă.
Antena cu lungimea de undă de 1/4 poate obține un raport ideal de unde staționare și un efect de utilizare prin ajustarea matricei și, în același timp, poate economisi spațiu de instalare.Cu toate acestea, antenele de această lungime au de obicei câștig scăzut și nu pot satisface nevoile anumitor scenarii de transmisie cu câștig mare.În acest caz, se folosesc de obicei antene de 1/2 lungime de undă.
În plus, s-a dovedit în teorie și practică că matricea de lungimi de undă de 5/8 (această lungime este aproape de 1/2 lungime de undă, dar are o radiație mai puternică decât 1/2 lungime de undă) sau matricea de scurtare a încărcării de 5/8 lungime (există o bobină de încărcare la jumătate din distanța lungimii de undă de la partea superioară a antenei) poate fi, de asemenea, proiectată sau selectată pentru a obține o antenă rentabilă și cu câștig mai mare.
Se poate observa că, atunci când cunoaștem frecvența de funcționare a antenei, putem calcula lungimea de undă corespunzătoare și apoi, în combinație cu teoria liniei de transmisie, condițiile spațiului de instalare și cerințele de câștig de transmisie, putem cunoaște aproximativ lungimea adecvată a antenei necesare. .
Ora postării: 13-oct-2023
