գլխավոր

Ցիկլային անտենա. Տեսակներ, աշխատանքի սկզբունք, ճառագայթման պատկեր և կիրառություններ

Ի՞նչ է օղակաձև անտենան։

Շրջանաձև անտենան ձևավորվում է մեկ կամ մի քանի հաղորդիչ տարրեր փակ ճանապարհով դասավորելով և կառուցվածքը ռադիոհաճախականության ազդանշանով սնուցելով։ Շրջանաձև անտենան կարող է լինել շրջանաձև, քառակուսի, ուղղանկյուն, եռանկյունաձև, էլիպսաձև կամ նախագծված այլ ձևով՝ որոշակի մեխանիկական և էլեկտրական պահանջներին համապատասխանելու համար։

Ի տարբերություն սովորական դիպոլային անտենայի, որը հիմնականում կապված է էլեկտրական հոսանքի տարրի հետ, էլեկտրականորեն փոքր օղակը մոտավորապես իրեն պահում է մագնիսական դիպոլի նման։ Դրա գործունեությունը սերտորեն կապված է էլեկտրամագնիսական ալիքի մագնիսական դաշտի բաղադրիչի հետ, ինչը օղակային անտենաները դարձնում է հատկապես օգտակար ընդունման, ուղղության որոշման, մոտ դաշտի զգայունության, RFID և էլեկտրամագնիսական չափման համակարգերում։

Օղակաձև անտենաները չեն սահմանափակվում մեկ հաճախականության տիրույթով: Դրանց աշխատանքային հաճախականությունը կախված է օղակի շրջագծից՝ ալիքի երկարության նկատմամբ, պտույտների քանակից, հաղորդչի չափսերից, բեռնման բաղադրիչներից, սնուցման կառուցվածքից և շրջակա տեղադրման միջավայրից: Հետևաբար, օղակների դիզայնը կարելի է գտնել ցածր հաճախականության ընդունիչ համակարգերից մինչև UHF և միկրոալիքային կիրառություններ:

Հիմնական կառուցվածքը և գործունեության սկզբունքը

Երբ ռադիոհաճախականության հոսանքը հոսում է հաղորդիչ օղակի շուրջ, այն առաջացնում է օղակի հարթությանը մոտավորապես ուղղահայաց մագնիսական դաշտ։ Ընդունման գործողության ժամանակ օղակի միջով անցնող փոփոխվող մագնիսական դաշտը լարում է առաջացնում դրա ծայրերում։

Ստացված ազդանշանի ուժգնությունը կախված է մի քանի գործոններից.

Լուփի տարածք
Շրջադարձերի քանակը
Աշխատանքային հաճախականությունը
Կողմնորոշում մուտքային դաշտի նկատմամբ
Հաղորդիչի դիմադրություն
Ցանցի կարգավորում և համապատասխանեցում
Պաշտպանիչ ծածկույթներ և մոտակա մետաղական կառույցներ

Էլեկտրականորեն փոքր օղակի համար հոսանքի մեծությունը և փուլը կարող են դիտարկվել որպես մոտավորապես միատարր հաղորդչի շուրջ։ Այս մոտավորությունը դառնում է պակաս ճշգրիտ, երբ շրջագիծը մեծանում է։ Ռեզոնանսային մեծ օղակում հոսանքի բաշխումը զգալիորեն տատանվում է կառուցվածքի շուրջ և առաջացնում է ճառագայթման բնութագրեր, որոնք տարբերվում են փոքր մագնիսական օղակի բնութագրերից։

Փոքր օղակաձև անտենաներ

Փոքր օղակաձև անտենան ունի աշխատանքային ալիքի երկարությունից շատ ավելի փոքր շրջագիծ։ Հաճախ օգտագործվող ճարտարագիտական ​​մոտավորությունը հետևյալն է.

C≤0.1λ

որտեղ C-ն օղակի շրջագիծն է, իսկ λ-ն՝ ալիքի երկարությունը։

Իր փոքր էլեկտրական չափի պատճառով, փոքր օղակը սովորաբար ունի ցածր ճառագայթային դիմադրություն: Հետևաբար, հաղորդչի կորուստը կարող է կազմել դրա ընդհանուր մուտքային դիմադրության զգալի մասը, ինչը նվազեցնում է ճառագայթման արդյունավետությունը, երբ անտենան օգտագործվում է հաղորդման համար:

Փոքր օղակները նաև բարձր ինդուկտիվություն ունեն և հաճախ պահանջում են կարգավորման կոնդենսատոր կամ համապատասխան ցանց: Ռեզոնանսի կարգավորման դեպքում դրանք կարող են ապահովել օգտակար ընդունման զգայունություն, սակայն դրանց բարձր որակի գործակիցը կարող է հանգեցնել համեմատաբար նեղ աշխատանքային թողունակության:

Այս բնութագրերը փոքր օղակաձև անտենաները վատը չեն դարձնում։ Փոխարենը, դրանք դրանք հատկապես հարմար են դարձնում այն ​​կիրառությունների համար, որտեղ կոմպակտ չափսը, մագնիսական դաշտի արձագանքը, ուղղորդված զրոները կամ նեղաշերտ ընտրողականությունը ավելի կարևոր են, քան բարձր ճառագայթման արդյունավետությունը։

Մեծ օղակաձև անտենաներ

Մեծ օղակը, որը երբեմն կոչվում է ռեզոնանսային օղակ, ունի շրջագիծ, որն այլևս էլեկտրականորեն փոքր չէ: Հաճախ օգտագործվող դիզայնում օգտագործվում է մեկ ալիքի երկարությանը մոտ շրջագիծ։

C≈λ

Այս դեպքում հոսանքը միատարր չէ օղակի շուրջը։ Դրա ամպլիտուդը և փուլը փոխվում են հաղորդչի երկայնքով, ինչը հանգեցնում է ավելի բարդ դաշտի բաշխման։

Էլեկտրականորեն փոքր օղակների համեմատ, ռեզոնանսային օղակները սովորաբար ապահովում են ավելի բարձր ճառագայթային դիմադրություն և բարելավված փոխանցման արդյունավետություն: Դրանք կարող են օգտագործվել որպես գործնական փոխանցող կամ ընդունող անտենաներ, չնայած դրանց դիմադրությունը, բևեռացումը և ճառագայթման պատկերը մեծապես կախված են շրջագծից, ձևից, սնուցման դիրքից և տեղադրման միջավայրից:

Շրջանաձև և քառակուսի լրիվ ալիքային օղակները տարածված կոնֆիգուրացիաներ են: Քառակուսի օղակը կարող է ավելի հեշտ լինել արտադրել և տեղադրել, մինչդեռ շրջանաձև օղակը ապահովում է հարթ և սիմետրիկ երկրաչափություն: Երբ երկուսն էլ ունեն նմանատիպ էլեկտրական շրջագիծ, դրանց ընդհանուր աշխատանքը կարող է համեմատելի լինել, չնայած ճշգրիտ դիմադրությունը և պատկերի բնութագրերը կտարբերվեն:

Շրջանաձև և քառակուսի օղակաձև անտենայի կոնֆիգուրացիաներ

Նկար 1. Կլոր և քառակուսի օղակաձև անտենայի կոնֆիգուրացիաների օրինակներ:

Ճառագայթման պատկեր

Էլեկտրականորեն փոքր օղակի ճառագայթման պատկերը նման է իդեալական մագնիսական դիպոլի ճառագայթմանը։ Ճառագայթումը նվազագույն է օղակի հարթությանը ուղղահայաց առանցքի երկայնքով և ամենաուժեղն է օղակի հարթության մեջ մոտավորապես գտնվող ուղղություններով։

Եռաչափ չափումներում իդեալականացված նախշը նման է օղակի առանցքը շրջապատող թորուսի։ Երբ փոքր օղակը ուղղահայաց է տեղադրվում, դրա հորիզոնական հարթության արձագանքը սովորաբար ունի ութանման ձև՝ օղակի հարթությանը նորմալ երկու խորը զրոներով։

Այս զրոյական արժեքները օգտակար են ուղղությունը որոշելու և միջամտությունը ճնշելու համար: Անտենան պտտելով մինչև ստացված ազդանշանը հասնի նվազագույնի, օպերատորը կարող է որոշել ազդանշանի աղբյուրի ուղղությամբ կամ դրանից հեռու ուղղվածության գիծը:

Առավելագույն արձագանքի ուղղությունը, զրոյական խորությունը և բևեռացումը կախված են օղակի կողմնորոշումից, սնուցման դասավորությունից, տեղադրման բարձրությունից, հաղորդչի երկրաչափությունից և մոտակա կառուցվածքներից: Հետևաբար, բևեռացումը չպետք է նկարագրվի միայն սնուցման կետի գտնվելու վայրի համաձայն:

Լուպուլային անտենայի ճառագայթման դիագրամներ տարբեր բարձրության անկյուններում

Նկար 2. Տարբեր բարձրության անկյուններում օղակաձև անտենայի ճառագայթման պատկերազարդ պատկերներ:

Սնուցում, կարգավորում և իմպեդանսի համապատասխանեցում

Շղթայական անտենայի մուտքային դիմադրությունը մեծապես կախված է դրա էլեկտրական չափից։

Փոքր օղակը սովորաբար ունի ինդուկտիվ ռեակտիվություն և ցածր ճառագայթային դիմադրություն: Պահանջվող հաճախականությամբ ռեզոնանսային միացում կազմելու համար կարող է միացվել փոփոխական կամ ֆիքսված կոնդենսատոր: Անտենան ընդունիչի կամ 50 օհմ ռադիոհաճախականության համակարգի հետ միացնելու համար կարող են օգտագործվել նաև տրանսֆորմատորային միացում, գամմա համապատասխանեցում, կոնդենսատորային միացում կամ ակտիվ ուժեղացուցիչի միացումներ:

Հաղորդման կիրառությունների համար, հաղորդչի կորուստը, կոնդենսատորի կորուստը և հոսանքի կառավարման կարողությունը պահանջում են ուշադիր քննարկում: Կարգավորված օղակում կարող է առաջանալ բարձր շրջանառվող հոսանք, նույնիսկ երբ մուտքային հզորությունը թվում է միջին:

Մեծ ռեզոնանսային օղակները ունեն ավելի բարձր ճառագայթային դիմադրություն, բայց դեռևս պահանջում են համապատասխան սնուցման տեղադրում և իմպեդանսի փոխակերպում: Սնուցման մալուխի ճառագայթային համակարգի մաս դառնալը կանխելու համար կարող է անհրաժեշտ լինել հավասարակշռված սնուցում կամ բալուն:

Օղակի ձևը և պտույտների քանակը

Շրջանաձև անտենան պարտադիր չէ, որ կատարյալ շրջանաձև լինի։ Շրջանաձև, քառակուսի և ուղղանկյունաձև օղակները ամենատարածվածն են, քանի որ դրանք համեմատաբար պարզ են հաշվարկելու և արտադրելու համար։

Բազմակի պտույտների ավելացումը մեծացնում է ինդուկցված ընդունող լարումը և ինդուկտիվությունը: Այնուամենայնիվ, այն նաև մեծացնում է հաղորդչի կորուստը, բաշխված տարողունակությունը և ինքնառեզոնանսային էֆեկտները: Ավելի շատ պտույտները ավտոմատ կերպով չեն ապահովում լայնաշերտ կապի ավելի լավ աշխատանք:

Ֆերիտային ձողերը կամ մագնիսական միջուկները հաճախ օգտագործվում են կոմպակտ MF և AM ընդունող անտենաներում: Մագնիսական նյութը կենտրոնացնում է մագնիսական հոսքը փաթույթի միջով, ինչը թույլ է տալիս ֆիզիկապես փոքր կառուցվածքին ապահովել օգտակար ընդունող զգայունություն:

Ավելի բարձր հաճախականությունների դեպքում տպագիր օղակները, միկրոշերտային օղակները և ինտեգրված օղակաձև կառուցվածքները կարող են արտադրվել անմիջապես RFID-ի, անլար զգայունակության, կապի տերմինալների և RF չափման սարքերի համար նախատեսված միացման սխեմաների վրա։

Լուպուլային անտենաների առավելությունները

Ցիկլային անտենաները առաջարկում են մի քանի գործնական առավելություններ.

  • Կոմպակտ մեխանիկական կառուցվածք
  • Հնարավոր բազմաթիվ ձևեր և տեղադրման ձևաչափեր
  • Օգտակար մագնիսական դաշտի զգայունություն
  • Խորը ուղղորդված զրոներ փոքր օղակաձև նախագծերում
  • Հարմար է ուղղությունը գտնելու և միջամտությունը մերժելու համար
  • Հեշտ ինտեգրում կարգավորման և ակտիվ սխեմաների հետ
  • Մասշտաբային է LF, HF, VHF, UHF և միկրոալիքային նախագծերի համար

Դիզայնի սահմանափակումներ

Կարևոր սահմանափակումները ներառում են.

  • Ցածր ճառագայթային դիմադրություն էլեկտրականորեն փոքր կառուցվածքներում
  • Հաղորդիչի զգալի կորստի դեպքում փոխանցման արդյունավետության նվազում
  • Նեղ թողունակություն բարձր Q կարգավորված ցիկլերում
  • Զգայունություն մոտակա մետաղական առարկաների նկատմամբ
  • Հնարավոր բարձր շրջանառվող հոսանք և լարում
  • Անհրաժեշտ է ուշադիր համապատասխանեցնել իմպեդանսը
  • Սնուցման մալուխների և տեղադրման կառուցվածքների պատճառով առաջացած նախշի աղավաղում

Տիպիկ կիրառություններ

Ցիկլային անտենաները լայնորեն կիրառվում են՝

  • AM, MF, HF և կարճալիք ընդունիչներ
  • Ռադիոուղղորդման սարքավորումներ
  • RFID և մոտակա դաշտի կապի համակարգեր
  • Էլեկտրամագնիսական ինվազիվ և էլեկտրամագնիսական համատեղելիության մագնիսական դաշտի չափումներ
  • Սպեկտրի մոնիթորինգ և դաշտի ուժի փորձարկում
  • Ինդուկտիվ կապի և անլար էներգիայի համակարգեր
  • Դյուրակիր և տրանսպորտային միջոցների վրա տեղադրված ընդունող հարթակներ
  • Տպագիր ռադիոհաճախականության և միկրոալիքային սխեմաներ
  • Անտենայի հետազոտություն, կարգաբերում և չափում

Էլեկտրամագնիսական միջամտության և դաշտի ուժի չափման համար տրամաչափված օղակաձև անտենաները հատկապես օգտակար են, երբ անհրաժեշտ է գնահատել ռադիոհաճախականության միջավայրի մագնիսական դաշտի բաղադրիչը: Հաղորդակցության և մոնիտորինգի համակարգերում դրանց ուղղորդված զրոյական արժեքները կարող են օգնել նվազեցնել միջամտությունը կամ որոշել անհայտ ազդանշանի ուղղությունը:

Ճարտարագիտական ​​նշանակություն

Օղակաձև անտենաները ցույց են տալիս, թե ինչպես են էլեկտրական չափը, հոսանքի բաշխումը, մագնիսական դաշտի կապը և իմպեդանսի համապատասխանությունը ազդում անտենաների աշխատանքի վրա։

Ֆիզիկապես նմանատիպ օղակը կարող է գործել որպես կոմպակտ մագնիսական ընդունող անտենա, նեղաշերտ ռեզոնանսային սենսոր, լիալիքային հաղորդիչ անտենա կամ մոտ-դաշտային միացման տարր՝ կախված դրա շրջագծից և աշխատանքային հաճախականությունից։

RF MISO-ն տրամադրում է անտենայի և միկրոալիքային բաղադրիչների լուծումներ՝ RF թեստավորման, կապի, ռադարի, անտենայի չափման և համակարգի ինտեգրման համար: Հիմնական կառուցվածքների, ինչպիսիք են օղակաձև անտենան, ըմբռնումը օգնում է ինժեներներին գնահատել հաճախականության տիրույթը, ուժգնացումը, բևեռացումը, իմպեդանսը, թողունակությունը, ճառագայթման արդյունավետությունը և ուղղորդված արձագանքը՝ անտենային համակարգ ընտրելիս կամ մշակելիս:

Անտենաների մասին ավելին իմանալու համար այցելեք՝

E-mail:info@rf-miso.com

Հեռախոս՝ 0086-028-82695327

Կայք՝ www.rf-miso.com

 

Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-31-2026

Ստանալ ապրանքի տվյալների թերթիկ