Hvað er rombísk loftnet?
Tígulloftnet er stefnubundið vírloftnet sem er myndað af fjórum leiðandi þáttum sem eru raðað í tígullaga uppbyggingu. Það má líta á það sem tvö V-laga loftnet sem eru tengd saman enda við enda, þar sem annar hvass punkturinn er notaður sem tengingarpunktur og hinn punkturinn er venjulega tengdur við lokaviðnám.
Ólíkt tvípóli með ómsveiflu virkar rétt aftengd tígulloftnet fyrst og fremst sem ferðabylgjuloftnet. RF-straumur ferðast frá fóðrunarpunktinum eftir fjórum vírhlutum í átt að aftengingarálaginu. Rafsegulsviðin sem myndast af þessum hlutum sameinast til að mynda einbeittan geisla eftir meginás tígulsins.
Tígulloftnet urðu vel þekkt fyrir langdrægar HF-samskipti vegna þess að þau geta veitt breiða tíðniþekju, gagnlegan framvirkan hagnað og tiltölulega stöðuga stefnueiginleika. Stór stærð þeirra gerir þau þó hentugri fyrir fastar uppsetningar en þéttar samskiptavettvangar.
Grunnbygging
Hefðbundið tígulloftnet samanstendur af fjórum jafnlöngum vírum sem hanga yfir jörðu. Saman mynda þessir vírar láréttan tígul með tveimur hvassum hornum og tveimur sljóum hornum.
Loftnetið er tengt við annan endann, en hinn endinn er tengdur við óspennandi endaviðnám. Þetta viðnám er valið til að nálgast einkennandi viðnám loftnetsbyggingarinnar og gleypa eftirstandandi ferðabylgjuorku.
Helstu hönnunarbreytur eru meðal annars:
- Lengd hvers vírhluta
- Bráður eða topphorn rombsins
- Uppsetningarhæð yfir jörðu
- Fóðurpunktsimpedansa
- Lokaviðnám
- Þvermál leiðara
- Marktíðnisvið og útbreiðsluleið
Kjörhornið er ekki algild fast gildi. Það fer eftir rafmagnslengd hvorrar hliðar og æskilegri hæð og stefnu aðalgeislans.
Mynd 1. Grunnuppsetning láréttrar tígullaga loftnets með enda.
Hvernig virkar rombísk loftnet?
Hvor hlið tígulsins hegðar sér eins og langvírgeislun. Þegar straumur berst eftir leiðurunum framleiðir hver vírhluti stefnubundna geislunarþátt.
Þegar stærð og horn loftnetsins eru rétt valin, styrkja geislunarsviðin frá hliðunum fjórum hvort annað í framátt. Í öðrum áttum jafna sumir sviðsþættirnir sig að hluta til. Samanlagt verður aðalgeislinn tiltölulega þröngur eftir langri skálínu tígulsins.
Lokaviðnámið gegnir mikilvægu hlutverki. Með því að taka í sig orku sem nær til fjarlægs enda dregur það úr endurspeglun straumsins og kemur í veg fyrir að sterk standandi bylgja myndist á leiðurunum. Þetta hjálpar loftnetinu að viðhalda stöðugri viðnámi og geislunareiginleikum yfir tiltölulega breitt tíðnisvið.
Vegna málamiðlunarinnar er skilvirkni. Hluti af sendiaflinu breytist í hita í lokaviðnáminu frekar en að vera geislað frá sér. Loftnetshönnun krefst því jafnvægis milli stefnu, bandbreiddar, stöðugleika viðnáms og skilvirkni geislunar.
Tíðnisvið og rafmagnsstærð
Hefðbundin rúmbísk loftnet í fullri stærð tengjast helst HF samskiptum. Á þessum tíðnum eru hliðar loftnetsins oft nokkrar bylgjulengdir að lengd, sem gerir uppbyggingunni kleift að framleiða verulega stefnuhagnað.
Tígulloftnet er ekki skilgreint af einu föstu tíðnibili. Mál þess er í orði kveðnu hægt að kvarða fyrir mismunandi tíðni, en uppbyggingin verður afar stór við lægri tíðni og krefst strangari vélrænna vikmörk við hærri tíðni.
Þéttar tígullaga og tígullykkjulaga loftnet má einnig nota á VHF, UHF eða örbylgjutíðni. Hins vegar geta þessar stærðargráðu hönnun haft aðra eiginleika eins og hefðbundin HF tígullaga loftnet.
Mynd 2. Dæmi um þétta rombíska loftnetsbyggingu fyrir móttöku á hærri tíðnum.
Lokaðar og ólokaðar rombískar loftnet
Loftnet með enda á tígullaga tengi framleiðir venjulega einátta geislunarmynstur. Mest af gagnlegri geisluninni er beint frá fóðrunarpunktinum að endapunktinum.
Ef lokaviðnámið er fjarlægt endurkastast straumur frá opna endanum. Loftnetið myndar þá sterkari standbylgjuþátt og getur framleitt tvíátta mynstur, með meirihluta geislunar í tvær gagnstæðar áttir.
Ótengd stilling getur komið í veg fyrir orkutap í tengingarviðnámi, en inntaksviðnám þess og geislunarmynstur breytast almennt meira með tíðni. Það getur einnig sýnt lakari fram-til-aftur hlutfall og ófyrirsjáanlegri breiðbandshegðun.
Geislunarmynstur og skautun
Geislunarmynstur tígulloftnets með enda einkennist af aðalblaði að framan og mörgum hliðarblaðum. Nákvæm geislastefna og geislabreidd eru háð lengd hliðarinnar, tígulhorni, uppsetningarhæð, rekstrartíðni og jarðaðstæðum.
Að auka rafmagnslengdina getur bætt stefnuvirkni, en það getur einnig framkallað fleiri hliðarblöð. Þessi óæskilegu blöð geta geislað orku í óæskilegar áttir og dregið úr hagnýtum ávinningi aðalgeislans.
Lárétt uppsett tígulloftnet er aðallega lárétt skautað í aðalgeislunarstefnu. Hins vegar getur allt þrívíddarmynstrið einnig innihaldið lóðrétta skautunarþætti, sérstaklega í hliðarlobunum og í áttum frá aðalásnum.
Mynd 3. Dæmigert einátta geislunarmynstur á endalokuðu tígulloftneti.
Fóðrun og viðnámssamsvörun
Rombískt loftnet er venjulega jafnvægisbundið með tiltölulega háu inntaksviðnámi. Það er oft fóðrað með jafnvægislínu eða í gegnum viðeigandi viðnámsspenni og balun.
Þegar koaxsnúra er notuð verður að hanna vandlega skiptinguna milli ójafnvægisleiðarans og jafnvægisloftnetsins. Ófullnægjandi samsvörun getur aukið endurkastað afl, valdið sameiginlegum straumi og skekkt fyrirhugaða geislunarmynstur.
Verkfræðingar ættu að meta:
- Inntaksimpedans
- Arðsemistap og VSWR
- Lokaviðnám
- Áframvirkur ávinningur
- Hlutfall fram og aftur
- Geislaátt
- Hliðarblaðsstig
- Pólun
- Aflstjórnunargeta
Fyrir háafls sendakerfi verður lokaviðnámið að geta dreift umtalsverðri RF-afli á öruggan hátt.
Kostir
Helstu kostir rombískrar loftnets eru meðal annars:
- Tiltölulega breitt rekstrarbandvídd
- Gagnleg stefnuhagnaður
- Stöðug viðnám þegar það er rétt tengt
- Einföld vírbyggð smíði
- Hentar fyrir langdrægar HF-tengingar
- Getur höndlað mikið sendiafl með viðeigandi íhlutum
- Hægt er að raða mörgum rombískum loftnetum fyrir breiðari þekju eða til að skipta á milli átta
Takmarkanir
Helstu takmarkanir þess eru meðal annars:
- Krefst stórs uppsetningarsvæðis
- Þarfnast nokkurra hárra stuðningsvirkja
- Hluti af RF-orkunni tapast í lokaviðnáminu
- Getur framleitt verulega hliðarblað
- Afköst eru háð hæð og jarðvegsaðstæðum
- Vélrænt viðhald getur verið krefjandi
- Ekki hentugur fyrir flestar smáar eða farsímakerfi
Dæmigert forrit
Rombísk loftnet hafa sögulega verið notuð til:
- Langdræg HF samskipti
- Fastar punkt-til-punkts útvarpstengingar
- Stuttbylgjumóttökustöðvar
- Jónosferísk og himinbylgjusamskipti
- Alþjóðleg samskiptanet
- Útvarpseftirlit og merkjaupplýsingar
- Rannsóknir á langvíra- og ferðabylgjuloftnetum
Þó að nútíma samskiptakerfi noti oft lógaritrísk loftnet, breiðbandsfylki, endurskinsloftnet og rafeindastýrð loftnetskerfi, þá er rombískt loftnet enn mikilvægt dæmi í loftnetskenningunni.
Það sýnir greinilega hvernig hægt er að nota lengd leiðara, ferðabylgjustraum, rúmfræðilegt horn og reitsofursetningu til að stjórna stefnu og bandbreidd loftnetsins.
RF MISO býður upp á lausnir fyrir loftnet og örbylgjuofna íhluti fyrir RF prófanir, samskipti, ratsjár, loftnetsmælingar og kerfissamþættingu. Skilningur á klassískum loftnetsbyggingum eins og tígulloftneti hjálpar verkfræðingum að meta mikilvæga þætti eins og tíðnisvið, mögnun, skautun, geislabreidd, VSWR, hliðarlobstig og geislunarnýtni.
Til að læra meira um loftnet, vinsamlegast farðu á:
Birtingartími: 24. júlí 2026
