Línulegt skautað Vivaldi loftnet 6 dBi dæmigerður styrkur, 0,2-1,2 GHz tíðnisvið RM-VA0212-6

Vivaldi loftnet: Virkni, einkenni og notkun

Vivaldi loftnet, einnig þekkt sem keilulaga raufarloftnet, er breiðbandsstefnuloftnet sem er mikið notað í útvarpsbylgju-, örbylgju-, ratsjár-, rafeindahernaðar-, mælingakerfum og þráðlausum prófunarkerfum. Sérstök keilulaga ljósop þess gerir rafsegulorku kleift að færast smám saman frá stýrðri sendingarbyggingu út í frjálst rými, sem hjálpar loftnetinu að ná breiðbandsvirkni og stefnubundinni geislun.

Í samanburði við margar ómsveifluloftnet sem eru fínstillt í kringum tiltölulega þröngt tíðnisvið, nota Vivaldi loftnet ferðabylgjubyggingu. Þetta gerir þau sérstaklega aðlaðandi fyrir kerfi sem krefjast breiða tíðnisviðs ásamt tiltölulega einfaldri, flatri eða málmkenndri vélrænni uppsetningu.

Hvernig virkar Vivaldi loftnet?

Grunnloftnet Vivaldi samanstendur af tveimur leiðandi brúnum sem mynda keilulaga rauf. Raufin stækkar smám saman frá þröngu fóðrunarsvæði í átt að breiðara geislunaropi.

Þegar útvarpsbylgjan fer inn í loftnetið ferðast rafsegulbylgjan eftir keilulaga raufinni. Þegar raufin eykst tengist stýrða bylgjan smám saman við tómt rými og geislar aðallega í átt að opna enda loftnetsins.

Þessi stigvaxandi umbreyting er ein af helstu ástæðunum fyrir því að Vivaldi loftnet geta boðið upp á breiðbandseiginleika.

Lægri nothæf tíðni er mjög háð stærð opnunarinnar og keilu, en afköst hærri tíðni eru meira háð þáttum eins og fóðrunarumskiptum, keilulögun, víddum leiðara og framleiðslunákvæmni.

Geislunareiginleikar

Vivaldi loftnet er almennt enda-elds loftnet, sem þýðir að aðalgeislun þess beinist að opna enda keilulaga ljósopsins.

Geislunareiginleikar þess eru háðir nokkrum hönnunarþáttum, þar á meðal:

Ljósopsbreidd
Keilulengd og snið
Fóðurbygging
Rekstrartíðni
Jarð- og leiðaraform
Vélrænar víddir

Þegar tíðnin breytist breytist einnig virka geislunarsvæðið meðfram keilulaga uppbyggingunni. Þetta gerir loftnetinu kleift að starfa yfir tiltölulega breitt tíðnisvið án þess að reiða sig á eina þrönga ómsveiflu.

Vivaldi loftnet eru almennt hönnuð fyrir línulega skautun, þó að skautunarafköst séu háð sérstakri rúmfræði og fóðrunarfyrirkomulagi.

Helstu gerðir Vivaldi loftneta

Nokkrar Vivaldi loftnetsstillingar eru almennt notaðar í RF verkfræði.

Hefðbundin Vivaldi loftnet
Notar keilulaga rauf sem myndast á milli tveggja leiðandi svæða og er ein algengasta útfærslan.

Loftnet Vivaldi gegn fótum
Notar leiðandi frumefni á gagnstæðum hliðum rafseguls undirlags. Þessi stilling getur veitt þægilega umskipti frá ákveðnum straumlínum yfir í geislunaropið.

Jafnvægisbundið Vivaldi loftnet með andstæðum pólum
Notar samhverfari fjöllaga uppbyggingu til að bæta jafnvægi sviðs og skautunareiginleika í sumum breiðbandsforritum.

Hægt er að velja mismunandi stillingar eftir bandbreidd, pólun, fóðrunaraðferð, framleiðsluferli og kröfum um kerfissamþættingu.

Lykilþættir við val á Vivaldi loftneti

Þegar Vivaldi loftnet er valið er tíðnisviðið aðeins upphafspunkturinn.

Gain gefur til kynna hversu áhrifaríkt loftnetið einbeitir geislun í framátt.

VSWR endurspeglar viðnámssamræmið milli loftnetsins og RF-kerfisins. Lægri VSWR þýðir almennt minna endurkastað afl.

Pólun ætti að passa við markútvarpskerfið til að lágmarka ósamræmi í pólun.

3 dB Geislabreidd lýsir hornbreidd aðalgeislunargeislans og er mikilvæg í ratsjár-, eftirlits- og stefnumælingum.

Krossskautunarafköst eru einnig mikilvæg þegar hreinleiki skautunar skiptir máli.

Einnig ætti að taka tillit til vélrænna þátta eins og tengigerð, stærð loftnets, þyngd, festingarbyggingar og aflgjafar við samþættingu kerfisins.

Til dæmis starfar RM-VA0212-6 línulega skautaða Vivaldi loftnetið frá RF MISO frá 0,2 til 1,2 GHz, veitir 6 dBi dæmigerðan ávinning, notar línulega skautun og N-Female tengi og er hannað fyrir ratsjár, gervihnattasamskipti, rafeindahernað og háþróaðar þráðlausar prófunarforrit.

Kostir Vivaldi loftneta

Vivaldi loftnet bjóða upp á nokkra hagnýta kosti:

Breitt rekstrarbandvídd
Stefnubundin geislun frá enda elds
Tiltölulega einföld geislunarbygging
Góð samhæfni við breiðbands RF kerfi
Stærðanleg hönnun yfir mismunandi tíðnisvið
Hentar fyrir stillingar með einum þætti og fylki

Breiðbandseiginleikar þeirra gera þær sérstaklega gagnlegar þegar kerfi þarf að ná yfir margar tíðnir án þess að skipta oft um loftnet.

Umsóknir

Vivaldi loftnet eru almennt notuð í:

Ratsjárkerfi
Rafræn hernaður
Mæling á breiðbandsútvarpi
Þráðlaus prófun
Leiðarleit
Merkjaeftirlit
Örbylgjumyndgreining
Samskiptakerfi
Loftnetsfylki
Rannsóknir og rannsóknarstofuumsóknir

Í fylkingarkerfum er einnig hægt að raða mörgum Vivaldi-einingum saman til að fá meiri ávinning, þrengri geisla eða rafræna geislastýringu.

Niðurstaða

Vivaldi loftnetið sameinar keilulaga ferðabylgjubyggingu, breiðbandsaðgerð og stefnubundna geislun, sem gerir það að fjölhæfri loftnetsarkitektúr fyrir nútíma RF- og örbylgjukerfi.

Raunveruleg afköst þess eru háð keilulaga rúmfræði, opnunarstærð, hönnun fóðrunar, rekstrartíðni og vélrænni útfærslu. Því ættu verkfræðingar ekki aðeins að meta bandbreidd og ávinning, heldur einnig VSWR, skautun, geislabreidd, krossskautunarafköst, RF tengi og uppsetningarkröfur þegar þeir velja viðeigandi líkan.

Fyrir ratsjár, rafeindahernað, breiðbandsmælingar, samskipti og þráðlausar prófanir, bjóða Vivaldi loftnet upp á sveigjanlega lausn þar sem bæði breitt tíðnisvið og stefnubundin RF-afköst eru mikilvæg.