1. Ներածություն ալեհավաքներին
Ալեհավաքը անցումային կառույց է ազատ տարածության և հաղորդման գծի միջև, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում: Հաղորդման գիծը կարող է լինել կոաքսիալ գծի կամ խոռոչ խողովակի (ալիքատարի) տեսքով, որն օգտագործվում է աղբյուրից էլեկտրամագնիսական էներգիա փոխանցելու համար: դեպի ալեհավաք, կամ ալեհավաքից դեպի ընդունիչ: Առաջինը հաղորդող ալեհավաք է, իսկ երկրորդը՝ ընդունող ալեհավաք։
Նկար 1 Էլեկտրամագնիսական էներգիայի փոխանցման ուղի (աղբյուր-հաղորդման գիծ-անտենաից ազատ տարածություն)
Անթենային համակարգի փոխանցումը Նկար 1-ի փոխանցման ռեժիմում ներկայացված է Thevenin համարժեքով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում, որտեղ աղբյուրը ներկայացված է իդեալական ազդանշանի գեներատորով, հաղորդման գիծը ներկայացված է Zc բնորոշ դիմադրությամբ գծով, և ալեհավաքը ներկայացված է ZA բեռնվածքով [ZA = (RL + Rr) + jXA]: Բեռի դիմադրությունը RL ներկայացնում է հաղորդման և դիէլեկտրական կորուստները, որոնք կապված են ալեհավաքի կառուցվածքի հետ, իսկ Rr-ը ներկայացնում է ալեհավաքի ճառագայթման դիմադրությունը, իսկ XA ռեակտիվությունը օգտագործվում է ալեհավաքի ճառագայթման հետ կապված դիմադրության երևակայական մասը ներկայացնելու համար: Իդեալական պայմաններում ազդանշանի աղբյուրի կողմից գեներացված ողջ էներգիան պետք է փոխանցվի Rr ճառագայթման դիմադրությանը, որն օգտագործվում է ալեհավաքի ճառագայթային կարողությունը ներկայացնելու համար։ Այնուամենայնիվ, գործնական կիրառություններում առկա են հաղորդիչ-դիէլեկտրական կորուստներ հաղորդման գծի և ալեհավաքի բնութագրերի պատճառով, ինչպես նաև հաղորդման գծի և ալեհավաքի միջև արտացոլման (անհամապատասխանության) հետևանքով առաջացած կորուստներ: Հաշվի առնելով աղբյուրի ներքին դիմադրությունը և անտեսելով հաղորդման գծի և արտացոլման (անհամապատասխանության) կորուստները, առավելագույն հզորությունը տրամադրվում է ալեհավաքին կոնյուգացիոն համընկնումով:
Նկար 2
Հաղորդման գծի և ալեհավաքի միջև անհամապատասխանության պատճառով ինտերֆեյսից արտացոլված ալիքը համադրվում է աղբյուրից դեպի ալեհավաք ընկնող ալիքի հետ՝ ձևավորելով կանգուն ալիք, որը ներկայացնում է էներգիայի կենտրոնացումը և պահեստավորումը և հանդիսանում է տիպիկ ռեզոնանսային սարք: Տիպիկ կանգնած ալիքի օրինաչափությունը ցույց է տրված Նկար 2-ի կետագծով: Եթե ալեհավաքային համակարգը ճիշտ նախագծված չէ, հաղորդման գիծը կարող է մեծ չափով հանդես գալ որպես էներգիայի պահպանման տարր, այլ ոչ թե որպես ալիքատար և էներգիայի փոխանցման սարք:
Անցանկալի են էլեկտրահաղորդման գծի, ալեհավաքի և կանգուն ալիքների պատճառած կորուստները։ Գծի կորուստները կարելի է նվազագույնի հասցնել՝ ընտրելով ցածր կորստի հաղորդման գծեր, մինչդեռ ալեհավաքի կորուստները կարող են կրճատվել՝ նվազեցնելով կորստի դիմադրությունը, որը ներկայացված է Նկար 2-ում RL-ով: ալեհավաքը (բեռը) գծի բնորոշ դիմադրությամբ.
Անլար համակարգերում, բացի էներգիա ստանալուց կամ փոխանցելուց, ալեհավաքները սովորաբար պահանջվում են որոշակի ուղղություններով ճառագայթվող էներգիան ուժեղացնելու և այլ ուղղություններով ճառագայթվող էներգիան ճնշելու համար: Հետեւաբար, բացի հայտնաբերման սարքերից, ալեհավաքները պետք է օգտագործվեն նաեւ որպես ուղղորդող սարքեր: Անտենաները կարող են լինել տարբեր ձևերի՝ հատուկ կարիքները բավարարելու համար: Դա կարող է լինել մետաղալար, բացվածք, կարկատան, տարրի հավաքում (զանգված), ռեֆլեկտոր, ոսպնյակ և այլն:
Անլար կապի համակարգերում ալեհավաքները ամենակարևոր բաղադրիչներից են: Լավ ալեհավաքի դիզայնը կարող է նվազեցնել համակարգի պահանջները և բարելավել համակարգի ընդհանուր աշխատանքը: Դասական օրինակ է հեռուստատեսությունը, որտեղ հեռարձակման ընդունումը կարող է բարելավվել՝ օգտագործելով բարձր արդյունավետության ալեհավաքներ: Անտենաները կապի համակարգերի համար նույնն են, ինչ աչքերը մարդկանց համար:
2. Անտենաների դասակարգում
1. Լարային ալեհավաք
Լարային ալեհավաքները ալեհավաքների ամենատարածված տեսակներից են, քանի որ դրանք հանդիպում են գրեթե ամենուր՝ ավտոմեքենաներ, շենքեր, նավեր, ինքնաթիռներ, տիեզերանավեր և այլն։ ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում: Օղակային ալեհավաքները ոչ միայն պետք է լինեն շրջանաձև: Նրանք կարող են լինել ուղղանկյուն, քառակուսի, օվալ կամ ցանկացած այլ ձև: Շրջանաձև ալեհավաքը ամենատարածվածն է իր պարզ կառուցվածքի պատճառով:
Նկար 3
2. Անտենաների բացվածք
Անտենաների բացվածքն ավելի մեծ դեր է խաղում՝ պայմանավորված ալեհավաքների ավելի բարդ ձևերի աճող պահանջարկով և ավելի բարձր հաճախականություններով: Անտենաների բացվածքի որոշ ձևեր (բրգաձև, կոնաձև և ուղղանկյուն եղջյուրային ալեհավաքներ) ներկայացված են Նկար 4-ում: Այս տեսակի ալեհավաքները շատ օգտակար են ինքնաթիռների և տիեզերանավերի կիրառման համար, քանի որ դրանք կարող են շատ հարմար տեղադրվել օդանավի կամ տիեզերանավի արտաքին պատյանում: Բացի այդ, դրանք կարող են ծածկվել դիէլեկտրական նյութի շերտով, որպեսզի պաշտպանեն դրանք կոշտ միջավայրից:
Նկար 4
3. Microstrip ալեհավաք
Microstrip ալեհավաքները մեծ տարածում գտան 1970-ականներին, հիմնականում արբանյակային ծրագրերի համար: Ալեհավաքը բաղկացած է դիէլեկտրական սուբստրատից և մետաղական կարկատանից: Մետաղական պատիչը կարող է ունենալ շատ տարբեր ձևեր, և Նկար 5-ում ներկայացված ուղղանկյուն կարկատանի ալեհավաքը ամենատարածվածն է: Microstrip ալեհավաքներն ունեն ցածր պրոֆիլ, հարմար են հարթ և ոչ հարթ մակերևույթների համար, արտադրվում են պարզ և էժան, ունեն բարձր ամրություն, երբ տեղադրվում են կոշտ մակերեսների վրա և համատեղելի են MMIC նախագծերի հետ: Դրանք կարող են տեղադրվել ինքնաթիռների, տիեզերանավերի, արբանյակների, հրթիռների, մեքենաների և նույնիսկ շարժական սարքերի մակերեսին և կարող են համապատասխան ձևավորվել:
Նկար 5
4. Զանգվածային ալեհավաք
Շատ կիրառություններում պահանջվող ճառագայթման բնութագրերը հնարավոր չէ ձեռք բերել մեկ ալեհավաքի տարրով: Անտենաների զանգվածները կարող են ճառագայթել սինթեզված տարրերից՝ առավելագույն ճառագայթում արտադրելու մեկ կամ մի քանի կոնկրետ ուղղություններով, բնորոշ օրինակը ներկայացված է Նկար 6-ում:
Նկար 6
5. Ռեֆլեկտոր ալեհավաք
Տիեզերական հետազոտության հաջողությունը հանգեցրել է նաև ալեհավաքի տեսության արագ զարգացմանը։ Ծայրահեղ հեռավորության վրա հաղորդակցության անհրաժեշտության պատճառով, չափազանց բարձր շահույթով ալեհավաքները պետք է օգտագործվեն միլիոնավոր մղոն հեռավորության վրա ազդանշաններ փոխանցելու և ստանալու համար: Այս հավելվածում ընդհանուր ալեհավաքի ձևը պարաբոլիկ ալեհավաքն է, որը ներկայացված է Նկար 7-ում: Այս տեսակի ալեհավաքն ունի 305 մետր կամ ավելի տրամագիծ, և նման մեծ չափսերը անհրաժեշտ են միլիոնավոր ազդանշաններ փոխանցելու կամ ստանալու համար պահանջվող բարձր շահույթին հասնելու համար: մղոն հեռավորության վրա: Ռեֆլեկտորի մեկ այլ ձև անկյունային ռեֆլեկտորն է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 7-ում (գ):
Նկար 7
6. Ոսպնյակների ալեհավաքներ
Ոսպնյակները հիմնականում օգտագործվում են պատահական ցրված էներգիան համադրելու համար՝ կանխելու դրա տարածումը անցանկալի ճառագայթման ուղղություններով: Համապատասխան կերպով փոխելով ոսպնյակի երկրաչափությունը և ընտրելով ճիշտ նյութը, նրանք կարող են տարբեր ձևեր դիվերգենտ էներգիայի վերածել հարթ ալիքների: Նրանք կարող են օգտագործվել շատ ծրագրերում, ինչպիսիք են պարաբոլիկ ռեֆլեկտոր ալեհավաքները, հատկապես ավելի բարձր հաճախականությունների դեպքում, և դրանց չափն ու քաշը դառնում են շատ ավելի ցածր հաճախականությունների դեպքում: Ոսպնյակների ալեհավաքները դասակարգվում են ըստ իրենց շինանյութերի կամ երկրաչափական ձևերի, որոնցից մի քանիսը ներկայացված են Նկար 8-ում:
Նկար 8
Ալեհավաքների մասին ավելին իմանալու համար այցելեք՝
Հրապարակման ժամանակը՝ Հուլիս-19-2024
