1. Inngangur að loftnetum
Loftnet er millibygging milli tómarúms og sendingarlínu, eins og sýnt er á mynd 1. Sendingarlínan getur verið í formi koaxlínu eða hols rörs (bylgjuleiðara), sem er notuð til að senda rafsegulorku frá upptökum til loftnets, eða frá loftneti til móttakara. Hið fyrra er sendiloftnet og hið síðara er móttökuloftnet.loftnet.
Mynd 1 Flutningsleið rafsegulorku
Sending loftnetskerfisins í sendistillingunni á mynd 1 er táknuð með Thevenin-jafngildinu eins og sýnt er á mynd 2, þar sem uppsprettan er táknuð með hugsjónmerkjagjafa, flutningslínan er táknuð með línu með einkennandi viðnámi Zc og loftnetið er táknað með álagi ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Álagsviðnámið RL táknar leiðni- og rafsvörunartap sem tengist loftnetsbyggingunni, en Rr táknar geislunarviðnám loftnetsins og viðnámið XA er notað til að tákna ímyndaða hluta viðnámsins sem tengist geislun loftnetsins. Við kjöraðstæður ætti öll orka sem myndast af merkjagjafanum að flytjast yfir í geislunarviðnámið Rr, sem er notað til að tákna geislunargetu loftnetsins. Hins vegar, í hagnýtum tilgangi, eru leiðara-rafsvörunartap vegna eiginleika flutningslínunnar og loftnetsins, sem og tap af völdum endurspeglunar (misræmis) milli flutningslínunnar og loftnetsins. Með hliðsjón af innri viðnámi uppsprettunnar og án tillits til taps í flutningslínunni og endurspeglunar (misræmis), er hámarksafl veitt loftnetinu með samtengdri jöfnun.
Mynd 2
Vegna ósamræmis milli sendingarlínunnar og loftnetsins er endurkastbylgjan frá tengifletinum lögð ofan á innfallandi bylgju frá upptökunni að loftnetinu og myndar standbylgju, sem táknar orkuþéttni og geymslu og er dæmigert ómtæki. Dæmigert standbylgjumynstur er sýnt með punktalínunni á mynd 2. Ef loftnetskerfið er ekki hannað rétt getur sendingarlínan að mestu leyti virkað sem orkugeymsluþáttur frekar en bylgjuleiðari og orkuflutningsbúnaður.
Tap af völdum flutningslínu, loftnets og standbylgna er óæskilegt. Hægt er að lágmarka tap í línum með því að velja lágtap í flutningslínum, en hægt er að draga úr tapi í loftnetum með því að minnka tapviðnámið sem RL táknar á mynd 2. Hægt er að draga úr standbylgjum og lágmarka orkugeymslu í línunni með því að samræma viðnám loftnetsins (álag) við einkennandi viðnám línunnar.
Í þráðlausum kerfum, auk þess að taka á móti eða senda orku, eru loftnet venjulega nauðsynleg til að auka geislunarorku í ákveðnar áttir og bæla niður geislunarorku í aðrar áttir. Þess vegna, auk skynjunarbúnaðar, verður einnig að nota loftnet sem stefnuvirk tæki. Loftnet geta verið í ýmsum myndum til að mæta sérstökum þörfum. Það getur verið vír, ljósop, plástur, frumefnissamsetning (fylking), endurskinsmerki, linsa o.s.frv.
Í þráðlausum samskiptakerfum eru loftnet einn mikilvægasti íhluturinn. Góð hönnun loftneta getur dregið úr kerfiskröfum og bætt heildarafköst kerfisins. Klassískt dæmi er sjónvarp, þar sem hægt er að bæta móttöku útsendinga með því að nota öflug loftnet. Loftnet eru fyrir samskiptakerfi það sem augu eru fyrir mönnum.
2. Flokkun loftnets
Hornloftnetið er flatt loftnet, örbylgjuloftnet með hringlaga eða rétthyrndu þversniði sem opnast smám saman í enda bylgjuleiðarans. Það er mest notaða gerðin af örbylgjuloftneti. Geislunarsvið þess er ákvarðað af stærð ljósops hornsins og útbreiðslutegund. Meðal þeirra er hægt að reikna út áhrif hornveggsins á geislunina með því að nota meginregluna um rúmfræðilega dreifingu. Ef lengd hornsins helst óbreytt mun ljósopsstærðin og ferningsfasa munurinn aukast með aukningu á opnunarhorni hornsins, en ávinningurinn mun ekki breytast með ljósopsstærðinni. Ef tíðnisvið hornsins þarf að stækka er nauðsynlegt að draga úr endurskini við háls og ljósop hornsins; endurskinið mun minnka eftir því sem ljósopsstærðin eykst. Uppbygging hornloftnetsins er tiltölulega einföld og geislunarmynstrið er einnig tiltölulega einfalt og auðvelt að stjórna. Það er almennt notað sem miðlungs stefnuloftnet. Parabólísk endurskinshornloftnet með breiðu bandvídd, lágum hliðarlobum og mikilli skilvirkni eru oft notuð í örbylgjusamskiptum.
RM-DCPHA105145-20 (10,5-14,5 GHz)
RM-BDHA1850-20 (18-50GHz)
RM-SGHA430-10 (1,70-2,60 GHz)
2. Örstrip loftnet
Uppbygging örröndarloftnets er almennt samsett úr rafskautsgrunni, geisla og jarðplani. Þykkt rafskautsgrunnsins er mun minni en bylgjulengdin. Þunnt málmlag neðst á undirlaginu er tengt við jarðplanið og þunnt málmlag með sérstakri lögun er búið til að framan með ljósritunarferli sem geisla. Hægt er að breyta lögun geislans á marga vegu eftir þörfum.
Aukin tækni í örbylgjusamþættingu og nýjum framleiðsluferlum hefur stuðlað að þróun örstriploftneta. Í samanburði við hefðbundin loftnet eru örstriploftnet ekki aðeins lítil að stærð, létt að þyngd, lág í sniðum, auðveld í mótun, heldur einnig auðveld í samþættingu, lág í kostnaði, hentug til fjöldaframleiðslu og hafa einnig kosti fjölbreyttra rafmagnseiginleika.
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
3. Loftnet með bylgjuleiðararif
Bylgjuleiðararifaloftnetið er loftnet sem notar raufarnar í bylgjuleiðarabyggingunni til að ná fram geislun. Það samanstendur venjulega af tveimur samsíða málmplötum sem mynda bylgjuleiðara með þröngu bili á milli platnanna tveggja. Þegar rafsegulbylgjur fara í gegnum bylgjuleiðarabilið mun myndast ómun, sem myndar sterkt rafsegulsvið nálægt bilinu til að ná fram geislun. Vegna einfaldrar uppbyggingar getur bylgjuleiðararifaloftnetið náð breiðbands- og skilvirkri geislun, þannig að það er mikið notað í ratsjá, fjarskiptum, þráðlausum skynjurum og öðrum sviðum í örbylgju- og millimetrabylgjusviðum. Kostir þess eru meðal annars mikil geislunarnýtni, breiðbandseiginleikar og góð truflunargeta, þannig að það er vinsælt hjá verkfræðingum og vísindamönnum.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
RM-SWA910-22 (9-10GHz)
Tvíkeilulaga loftnet er breiðbandsloftnet með tvíkeilulaga uppbyggingu sem einkennist af breiðu tíðnisvörun og mikilli geislunarnýtni. Tveir keilulaga hlutar tvíkeilulaga loftnetsins eru samhverfir hvor við annan. Með þessari uppbyggingu er hægt að ná fram virkri geislun á breiðu tíðnisviði. Það er venjulega notað á sviðum eins og litrófsgreiningu, geislunarmælingum og EMC (rafsegulsamhæfisprófunum). Það hefur góða viðnámsjöfnun og geislunareiginleika og hentar fyrir notkunarsvið þar sem þarf að ná yfir margar tíðnir.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4 (2-18GHz)
Spíralloftnet er breiðbandsloftnet með spíralbyggingu sem einkennist af breiðu tíðnisvörun og mikilli geislunarnýtni. Spíralloftnet nær fjölbreytni í skautun og breiðbandsgeislun með spíralspólbyggingu og hentar fyrir ratsjár-, gervihnattasamskipti og þráðlaus samskiptakerfi.
RM-PSA0756-3 (0,75-6 GHz)
RM-PSA218-2R (2-18GHz)
Til að læra meira um loftnet, vinsamlegast farðu á:
Birtingartími: 14. júní 2024
