1.Vad är antenn?
Som vi alla vet finns det alla typer av woavbruten kommunikationsutrustningi våra liv, såsom drönarvideo nedlänk,trådlös länk för robot, digitalt nätsystemoch dessa radioöverföringssystem använder radiovågor för att trådlöst överföra information såsom video, röst och data.En antenn är en enhet som används för att utstråla och ta emot radiovågor.
2.Antennbandbredd
När antennens driftfrekvens ändras, är graden av förändring av de relevanta elektriska parametrarna för antennen inom det tillåtna området.Det tillåtna frekvensområdet vid denna tidpunkt är antennfrekvensbandbredden, vanligtvis kallad bandbredd.Vilken antenn som helst har en viss driftsbandbredd och den har ingen motsvarande effekt utanför detta frekvensband.
Absolut bandbredd: ABW=fmax - fmin
Relativ bandbredd: FBW=(fmax - fmin)/f0×100 %
f0=1/2(fmax + fmin) är mittfrekvensen
När antennen arbetar på mittfrekvensen är förhållandet stående våg som minst och effektiviteten högst.
Därför uttrycks formeln för relativ bandbredd vanligtvis som: FBW=2(fmax-fmin)/(fmax+fmin)
Eftersom antennbandbredden är det driftsfrekvensområde där en eller några av antennens elektriska prestandaparametrar uppfyller kraven, kan olika elektriska parametrar användas för att mäta frekvensbandsbredden.Till exempel frekvensbandsbredden som motsvarar 3dB-lobbredden (lobbredden avser vinkeln mellan två punkter där strålningsintensiteten minskar med 3dB, det vill säga effekttätheten minskar med hälften, på båda sidor om den maximala strålningsriktningen av huvudloben), och frekvensbandsbredden där stående vågförhållande uppfyller vissa krav.Bland dem är den mest använda bandbredden mätt med stående vågförhållande.
3. Förhållandet mellan driftfrekvens och antennstorlek
I samma medium är utbredningshastigheten för elektromagnetiska vågor säker (lika med ljusets hastighet i vakuum, registrerad som c≈3×108m/s).Enligt c=λf kan man se att våglängden är omvänt proportionell mot frekvensen, och de två är det enda motsvarande förhållandet.
Antennens längd är direkt proportionell mot våglängden och omvänt proportionell mot frekvensen.Det vill säga, ju högre frekvens, desto kortare våglängd, och desto kortare kan antennen göras.Naturligtvis är antennens längd vanligtvis inte lika med en våglängd, utan är ofta 1/4 våglängd eller 1/2 våglängd (i allmänhet används den våglängd som motsvarar den centrala arbetsfrekvensen).För när längden på en ledare är en heltalsmultipel av 1/4 våglängd, uppvisar ledaren resonansegenskaper vid frekvensen för den våglängden.När ledarlängden är 1/4 våglängd har den serieresonansegenskaper, och när ledarlängden är 1/2 våglängd har den parallella resonansegenskaper.I detta resonanstillstånd strålar antennen starkt och effektiviteten för överföring och mottagning är hög.Även om strålningen från oscillatorn överstiger 1/2 av våglängden, kommer strålningen att fortsätta att förbättras, men motfasstrålningen från den överskottsdelen kommer att ge en utsläckningseffekt, så den totala strålningseffekten äventyras.Därför använder vanliga antenner oscillatorlängdsenheten på 1/4 våglängd eller 1/2 våglängd.Bland dem använder 1/4-våglängdsantennen främst jorden som en spegel istället för halvvågsantennen.
1/4 våglängdsantenn kan uppnå idealiskt stående vågförhållande och användningseffekt genom att justera arrayen, och samtidigt kan det spara installationsutrymme.Antenner av denna längd har dock vanligtvis låg förstärkning och kan inte möta behoven i vissa överföringsscenarier med hög förstärkning.I detta fall används vanligtvis 1/2-våglängdsantenner.
Dessutom har det bevisats i teori och praktik att 5/8 våglängdsmatrisen (denna längd är nära 1/2 våglängd men har starkare strålning än 1/2 våglängd) eller 5/8 våglängdsbelastningsförkortningsmatrisen (det finns en laddningsspole på halva våglängdsavståndet från toppen av antennen) kan också utformas eller väljas för att få en kostnadseffektiv antenn med högre förstärkning.
Det kan ses att när vi känner till antennens driftsfrekvens kan vi beräkna motsvarande våglängd, och sedan i kombination med transmissionsledningsteorin, installationsutrymmesförhållanden och krav på överföringsförstärkning kan vi ungefär veta den lämpliga längden på den nödvändiga antennen .
Posttid: 13-10-2023
