1. Pengenalan kepada Antena
Antena ialah struktur peralihan antara ruang bebas dan talian penghantaran, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Talian penghantaran boleh dalam bentuk talian sepaksi atau tiub berongga (pandu gelombang), yang digunakan untuk menghantar tenaga elektromagnet daripada sumber ke antena, atau daripada antena ke penerima. Yang pertama ialah antena pemancar, dan yang kedua ialah antena penerima.antena.
Rajah 1 Laluan penghantaran tenaga elektromagnet
Penghantaran sistem antena dalam mod penghantaran Rajah 1 diwakili oleh persamaan Thevenin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, di mana sumber diwakili oleh penjana isyarat ideal, talian penghantaran diwakili oleh talian dengan impedans ciri Zc, dan antena diwakili oleh beban ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Rintangan beban RL mewakili kehilangan konduksi dan dielektrik yang berkaitan dengan struktur antena, manakala Rr mewakili rintangan sinaran antena, dan reaktans XA digunakan untuk mewakili bahagian khayalan impedans yang berkaitan dengan sinaran antena. Di bawah keadaan ideal, semua tenaga yang dijana oleh sumber isyarat harus dipindahkan ke rintangan sinaran Rr, yang digunakan untuk mewakili keupayaan sinaran antena. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, terdapat kehilangan konduktor-dielektrik disebabkan oleh ciri-ciri talian penghantaran dan antena, serta kehilangan yang disebabkan oleh pantulan (ketidakpadanan) antara talian penghantaran dan antena. Memandangkan impedans dalaman sumber dan mengabaikan kehilangan talian penghantaran dan pantulan (ketidakpadanan), kuasa maksimum diberikan kepada antena di bawah padanan konjugat.
Rajah 2
Disebabkan ketidakpadanan antara talian penghantaran dan antena, gelombang pantulan dari antara muka ditumpangkan dengan gelombang datang dari sumber ke antena untuk membentuk gelombang pegun, yang mewakili kepekatan dan penyimpanan tenaga dan merupakan peranti resonan biasa. Corak gelombang pegun biasa ditunjukkan oleh garis putus-putus dalam Rajah 2. Jika sistem antena tidak direka bentuk dengan betul, talian penghantaran sebahagian besarnya boleh bertindak sebagai elemen penyimpanan tenaga dan bukannya pandu gelombang dan peranti penghantaran tenaga.
Kerugian yang disebabkan oleh talian penghantaran, antena dan gelombang berdiri adalah tidak diingini. Kerugian talian boleh diminimumkan dengan memilih talian penghantaran kehilangan rendah, manakala kehilangan antena boleh dikurangkan dengan mengurangkan rintangan kehilangan yang diwakili oleh RL dalam Rajah 2. Gelombang berdiri boleh dikurangkan dan penyimpanan tenaga dalam talian boleh diminimumkan dengan memadankan impedans antena (beban) dengan impedans ciri talian.
Dalam sistem tanpa wayar, selain menerima atau menghantar tenaga, antena biasanya diperlukan untuk meningkatkan tenaga yang dipancarkan ke arah tertentu dan menyekat tenaga yang dipancarkan ke arah lain. Oleh itu, selain peranti pengesanan, antena juga mesti digunakan sebagai peranti arah. Antena boleh dalam pelbagai bentuk untuk memenuhi keperluan tertentu. Ia mungkin wayar, apertur, tampalan, pemasangan elemen (tatasusunan), reflektor, kanta, dsb.
Dalam sistem komunikasi tanpa wayar, antena merupakan salah satu komponen yang paling kritikal. Reka bentuk antena yang baik dapat mengurangkan keperluan sistem dan meningkatkan prestasi keseluruhan sistem. Satu contoh klasik ialah televisyen, di mana penerimaan siaran boleh dipertingkatkan dengan menggunakan antena berprestasi tinggi. Antena kepada sistem komunikasi adalah seperti mata kepada manusia.
2. Pengelasan Antena
Antena horn ialah antena satah, antena gelombang mikro dengan keratan rentas bulat atau segi empat tepat yang secara beransur-ansur terbuka di hujung pandu gelombang. Ia merupakan jenis antena gelombang mikro yang paling banyak digunakan. Medan sinarannya ditentukan oleh saiz apertur horn dan jenis perambatan. Antaranya, pengaruh dinding horn terhadap sinaran boleh dikira menggunakan prinsip pembelauan geometri. Jika panjang horn kekal tidak berubah, saiz apertur dan perbezaan fasa kuadratik akan meningkat dengan peningkatan sudut pembukaan horn, tetapi gandaan tidak akan berubah dengan saiz apertur. Jika jalur frekuensi horn perlu dikembangkan, adalah perlu untuk mengurangkan pantulan pada leher dan apertur horn; pantulan akan berkurangan apabila saiz apertur meningkat. Struktur antena horn agak mudah, dan corak sinaran juga agak mudah dan mudah dikawal. Ia biasanya digunakan sebagai antena berarah sederhana. Antena horn reflektor parabola dengan lebar jalur yang luas, cuping sisi rendah dan kecekapan tinggi sering digunakan dalam komunikasi geganti gelombang mikro.
RM-DCPHA105145-20(10.5-14.5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1.70-2.60GHz)
2. Antena mikrojalur
Struktur antena mikrojalur secara amnya terdiri daripada substrat dielektrik, radiator dan satah tanah. Ketebalan substrat dielektrik adalah jauh lebih kecil daripada panjang gelombang. Lapisan nipis logam di bahagian bawah substrat disambungkan ke satah tanah, dan lapisan nipis logam dengan bentuk tertentu dibuat di bahagian hadapan melalui proses fotolitografi sebagai radiator. Bentuk radiator boleh diubah dalam pelbagai cara mengikut keperluan.
Kebangkitan teknologi penyepaduan gelombang mikro dan proses pembuatan baharu telah menggalakkan pembangunan antena mikrojalur. Berbanding dengan antena tradisional, antena mikrojalur bukan sahaja bersaiz kecil, ringan, berprofil rendah, mudah diubah suai, tetapi juga mudah disepadukan, berkos rendah, sesuai untuk pengeluaran besar-besaran, dan juga mempunyai kelebihan sifat elektrik yang pelbagai.
RM-MA424435-22(4.25-4.35GHz)
RM-MA25527-22(25.5-27GHz)
3. Antena slot pandu gelombang
Antena slot pandu gelombang ialah antena yang menggunakan slot dalam struktur pandu gelombang untuk mencapai sinaran. Ia biasanya terdiri daripada dua plat logam selari yang membentuk pandu gelombang dengan jurang sempit antara kedua-dua plat. Apabila gelombang elektromagnet melalui jurang pandu gelombang, fenomena resonans akan berlaku, sekali gus menghasilkan medan elektromagnet yang kuat berhampiran jurang untuk mencapai sinaran. Disebabkan strukturnya yang ringkas, antena slot pandu gelombang boleh mencapai sinaran jalur lebar dan berkecekapan tinggi, jadi ia digunakan secara meluas dalam radar, komunikasi, sensor tanpa wayar dan bidang lain dalam jalur gelombang mikro dan milimeter. Kelebihannya termasuk kecekapan sinaran yang tinggi, ciri jalur lebar dan keupayaan anti-gangguan yang baik, jadi ia digemari oleh jurutera dan penyelidik.
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10.75-14.5GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Antena Bikonikal ialah antena jalur lebar dengan struktur bikonikal, yang dicirikan oleh tindak balas frekuensi yang luas dan kecekapan sinaran yang tinggi. Dua bahagian kon antena bikonikal adalah simetri antara satu sama lain. Melalui struktur ini, sinaran berkesan dalam jalur frekuensi yang luas dapat dicapai. Ia biasanya digunakan dalam bidang seperti analisis spektrum, pengukuran sinaran dan ujian EMC (keserasian elektromagnet). Ia mempunyai padanan impedans dan ciri sinaran yang baik dan sesuai untuk senario aplikasi yang perlu meliputi pelbagai frekuensi.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Antena lingkaran ialah antena jalur lebar dengan struktur lingkaran, yang dicirikan oleh tindak balas frekuensi yang luas dan kecekapan sinaran yang tinggi. Antena lingkaran mencapai kepelbagaian polarisasi dan ciri sinaran jalur lebar melalui struktur gegelung lingkaran, dan sesuai untuk radar, komunikasi satelit dan sistem komunikasi tanpa wayar.
RM-PSA0756-3(0.75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang antena, sila layari:
Masa siaran: 14 Jun 2024
