Мікрохвильові антени перетворюють електричні сигнали на електромагнітні хвилі (і навпаки) за допомогою високоточних конструкцій. Їхня робота базується на трьох основних принципах:
1. Перетворення електромагнітних хвиль
Режим передачі:
Радіочастотні сигнали від передавача проходять через антенні роз'єми різних типів (наприклад, SMA, N-типу) до точки живлення. Провідні елементи антени (рупори/диполі) формують хвилі у спрямовані промені.
Режим отримання:
Падаючі електромагнітні хвилі індукують струми в антені, які перетворюються назад в електричні сигнали для приймача.
2. Спрямованість та контроль випромінювання
Спрямованість антени визначає фокусування променя. Антена з високою спрямованістю (наприклад, рупорна) концентрує енергію у вузьких пелюстках, що визначається:
Спрямованість (дБі) ≈ 10 log₁₀(4πA/λ²)
Де A = площа апертури, λ = довжина хвилі.
Мікрохвильові антенні вироби, такі як параболічні антени, досягають спрямованості >30 дБі для супутникових каналів.
3. Ключові компоненти та їхні ролі
| Компонент | Функція | Приклад |
|---|---|---|
| Випромінюючий елемент | Перетворює електричну енергію в електромагнітну | Патч, диполь, щілинний |
| Мережа каналів | Направляє хвилі з мінімальними втратами | Хвилевід, мікросмужкова лінія |
| Пасивні компоненти | Покращення цілісності сигналу | Фазозсувні механізми, поляризатори |
| Роз'єми | Інтерфейс з лініями передачі | 2,92 мм (40 ГГц), 7/16 (висока потужність) |
4. Частотно-специфічний дизайн
< 6 ГГц: Мікросмужкові антени переважають завдяки компактним розмірам.
> 18 ГГц: Хвилеводні рупори відмінно працюють з низькими втратами.
Критичний фактор: Узгодження імпедансу на роз'ємах антени запобігає відбиттям (КСХН <1,5).
Реальні застосування:
5G Massive MIMO: мікросмужкові масиви з пасивними компонентами для керування променем.
Радіолокаційні системи: Висока спрямованість антени забезпечує точне відстеження цілі.
Супутниковий зв'язок: параболічні відбивачі досягають ефективності апертури 99%.
Висновок: Мікрохвильові антени залежать від електромагнітного резонансу, прецизійних типів роз'ємів антени та оптимізованої спрямованості антени для передачі/прийому сигналів. Сучасні продукти для мікрохвильових антен інтегрують пасивні компоненти для мінімізації втрат та максимізації дальності.
Щоб дізнатися більше про антени, відвідайте:
Час публікації: 15 серпня 2025 р.
