1. Kynning á loftnetum
Loftnet er skiptingarbygging milli lauss rýmis og flutningslínu, eins og sýnt er á mynd 1. Flutningslínan getur verið í formi kóaxlínu eða hols rörs (bylgjuleiðara), sem er notað til að senda rafsegulorku frá uppsprettu í loftnet, eða frá loftneti í móttakara. Hið fyrra er sendiloftnet og hið síðara er móttökuloftnet.
Mynd 1 Rafsegulorkuflutningsleið (uppspretta-sendingarlína-loftnetlaust rými)
Sending loftnetskerfisins í sendingarhamnum á mynd 1 er táknuð með Thevenin jafngildinu eins og sýnt er á mynd 2, þar sem uppspretta er táknuð með tilvalinn merkjagjafa, flutningslínan er táknuð með línu með einkennandi viðnám Zc, og loftnetið er táknað með álagi ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Álagsviðnámið RL táknar leiðni og rafstraumstap sem tengist loftnetsbyggingunni, en Rr táknar geislunarviðnám loftnetsins og viðnámið XA er notað til að tákna ímyndaða hluta viðnámsins sem tengist loftnetsgeisluninni. Við kjöraðstæður ætti að flytja alla orkuna sem myndast af merkjagjafanum yfir á geislunarviðnám Rr, sem er notað til að tákna geislunargetu loftnetsins. Hins vegar, í hagnýtum forritum, eru rafleiðaratap vegna eiginleika flutningslínunnar og loftnetsins, sem og taps af völdum endurspeglunar (missamræmis) milli flutningslínunnar og loftnetsins. Að teknu tilliti til innri viðnáms uppsprettunnar og hunsað flutningslínuna og endurkasts (missamræmis) tap, er hámarksafl veitt til loftnetsins undir samtengdu samsvörun.
Mynd 2
Vegna ósamræmis milli flutningslínunnar og loftnetsins er endurspeglað bylgja frá viðmótinu sett ofan á innfallsbylgjuna frá upptökum að loftnetinu til að mynda standbylgju, sem táknar orkustyrk og geymslu og er dæmigerð ómunabúnaður. Dæmigert standbylgjumynstur er sýnt með punktalínu á mynd 2. Ef loftnetskerfið er ekki rétt hannað getur flutningslínan virkað sem orkugeymsla að miklu leyti frekar en sem bylgjuleiðari og orkuflutningstæki.
Tapið sem stafar af flutningslínu, loftneti og standbylgjum er óæskilegt. Línutap er hægt að lágmarka með því að velja lágtaps flutningslínur, en loftnetstap er hægt að draga úr með því að minnka tapþolið sem táknað er með RL á mynd 2. Hægt er að draga úr standbylgjum og lágmarka orkugeymslu í línunni með því að passa við viðnám loftnetið (álagið) með einkennandi viðnám línunnar.
Í þráðlausum kerfum, auk þess að taka á móti eða senda orku, þarf loftnet venjulega til að auka geislaorku í ákveðnar áttir og bæla geislaorku í aðrar áttir. Þess vegna, auk skynjunartækja, verður einnig að nota loftnet sem stefnubúnað. Loftnet geta verið í ýmsum myndum til að mæta sérstökum þörfum. Það getur verið vír, ljósop, plástur, einingasamsetning (fylki), endurskinsmerki, linsa osfrv.
Í þráðlausum samskiptakerfum eru loftnet einn mikilvægasti þátturinn. Góð loftnetshönnun getur dregið úr kerfiskröfum og bætt heildarafköst kerfisins. Klassískt dæmi er sjónvarp þar sem hægt er að bæta móttöku útsendinga með því að nota afkastamikil loftnet. Loftnet eru fyrir samskiptakerfi það sem augu eru fyrir mönnum.
2. Loftnetsflokkun
1. Vírloftnet
Vírloftnet eru ein algengasta gerð loftneta vegna þess að þau finnast nánast alls staðar - bíla, byggingar, skip, flugvélar, geimfar o.s.frv. Vírloftnet eru af ýmsum gerðum, eins og bein lína (tvípól), lykkja, spíral, eins og sýnt er á mynd 3. Lykkjuloftnet þurfa ekki aðeins að vera hringlaga. Þau geta verið rétthyrnd, ferhyrnd, sporöskjulaga eða önnur lögun. Hringlaga loftnetið er algengast vegna einfaldrar uppbyggingar.
Mynd 3
2. Ljósop loftnet
Ljósopsloftnet gegna stærra hlutverki vegna aukinnar eftirspurnar eftir flóknari gerðum loftneta og nýtingar hærri tíðna. Sumar gerðir ljósopsloftneta (pýramída, keilulaga og rétthyrnd hornloftnet) eru sýnd á mynd 4. Þessi tegund loftneta er mjög gagnleg fyrir flugvélar og geimfar þar sem hægt er að festa þau á mjög þægilegan hátt á ytri skel flugvélarinnar eða geimfarsins. Að auki er hægt að hylja þau með lag af raforkuefni til að vernda þau gegn erfiðu umhverfi.
Mynd 4
3. Microstrip loftnet
Microstrip loftnet urðu mjög vinsæl á áttunda áratugnum, aðallega fyrir gervihnattanotkun. Loftnetið samanstendur af rafrænu undirlagi og málmplástri. Málmplásturinn getur haft margar mismunandi lögun og ferhyrnt plásturloftnet sem sýnt er á mynd 5 er algengast. Microstrip loftnet hafa lágt snið, henta fyrir flatt og óplant yfirborð, eru einföld og ódýr í framleiðslu, hafa mikla styrkleika þegar þau eru fest á stíf yfirborð og eru samhæf við MMIC hönnun. Þeir geta verið festir á yfirborði flugvéla, geimfara, gervitungla, eldflauga, bíla og jafnvel farsíma og hægt er að hanna þær í samræmi.
Mynd 5
4. Fylkisloftnet
Geislunareiginleikunum sem krafist er af mörgum forritum er ekki víst að einn loftnetsþáttur nái fram. Loftnetsfylkingar geta búið til geislun frá frumefnunum til að framleiða hámarksgeislun í eina eða fleiri sérstakar áttir, dæmigerð dæmi er sýnt á mynd 6.
Mynd 6
5. Reflector loftnet
Árangur geimkönnunar hefur einnig leitt til hraðrar þróunar loftnetafræðinnar. Vegna nauðsynjar á ofur-langlínusamskiptum verður að nota loftnet með afar háum styrk til að senda og taka á móti merkjum í milljóna kílómetra fjarlægð. Í þessu forriti er algengt loftnetsform fleygbogaloftnetið sem sýnt er á mynd 7. Þessi tegund loftnets er 305 metrar í þvermál eða meira, og svo stór stærð er nauðsynleg til að ná þeim mikla ávinningi sem þarf til að senda eða taka á móti merki milljóna kílómetra í burtu. Önnur tegund endurskinsmerkis er hornskítur, eins og sýnt er á mynd 7 (c).
Mynd 7
6. Linsuloftnet
Linsur eru fyrst og fremst notaðar til að safna saman dreifðri orku til að koma í veg fyrir að hún dreifist í óæskilegar geislastefnur. Með því að breyta rúmfræði linsunnar á viðeigandi hátt og velja rétta efnið, geta þeir breytt ýmiss konar mismunandi orku í planbylgjur. Þeir geta verið notaðir í flestum forritum eins og fleygbogaloftnetum, sérstaklega við hærri tíðni, og stærð þeirra og þyngd verða mjög stór við lægri tíðni. Linsuloftnet eru flokkuð í samræmi við byggingarefni þeirra eða rúmfræðilega lögun, sum þeirra eru sýnd á mynd 8.
Mynd 8
Til að læra meira um loftnet skaltu fara á:
Birtingartími: 19. júlí-2024
