Шугаман туйлширсан Vivaldi антенн 6 dBi Төрөл бүрийн олшруулалт, 0.2-1.2 GHz Давтамжийн хязгаар RM-VA0212-6

Вивалди антенн: Ажлын зарчим, шинж чанар ба хэрэглээ

Вивалди антенн буюу конус хэлбэрийн үүртэй антенн нь RF, богино долгионы, радар, электрон дайн, хэмжилт, утасгүй туршилтын системд өргөн хэрэглэгддэг өргөн зурвасын чиглэлтэй антенн юм. Түүний өвөрмөц конус хэлбэрийн нүх нь цахилгаан соронзон энергийг удирдсан дамжуулах бүтцээс чөлөөт орон зай руу аажмаар шилжүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь антенны өргөн зурвасын ажиллагаа болон чиглэлтэй цацрагийг бий болгоход тусалдаг.

Харьцангуй нарийн давтамжийн зурвасын эргэн тойронд оновчтой болгосон олон резонансын антеннуудтай харьцуулахад Vivaldi антеннууд нь аялах долгионы бүтцийг ашигладаг. Энэ нь харьцангуй энгийн хавтгай эсвэл металл механик тохиргоотой хамт өргөн давтамжийн хамрах хүрээ шаарддаг системүүдэд онцгой анхаарал татдаг.

Вивалди антенн хэрхэн ажилладаг вэ?

Вивалдигийн үндсэн антенн нь конус хэлбэрийн үүр үүсгэдэг хоёр дамжуулагч ирмэгээс бүрдэнэ. Нүх нь нарийн тэжээлийн бүсээс илүү өргөн цацрагийн нүх рүү аажмаар тэлдэг.

Радио давтамжийн энерги антеннд ороход цахилгаан соронзон долгион нь конус хэлбэрийн үүрээр дамжин тархдаг. Нүхний өргөн нэмэгдэхийн хэрээр чиглүүлсэн долгион аажмаар чөлөөт орон зайд нэгдэж, голчлон антенны нээлттэй үзүүр рүү цацруулдаг.

Энэхүү аажмаар шилжилт нь Vivaldi антеннууд өргөн зурвасын шинж чанарыг хангаж чадах гол шалтгаануудын нэг юм.

Ашиглах боломжтой давтамж бага байх нь нүх болон конус хэлбэрийн физик хэмжээнээс ихээхэн хамаардаг бол өндөр давтамжийн гүйцэтгэл нь тэжээлийн шилжилт, конус хэлбэрийн геометр, дамжуулагчийн хэмжээс, үйлдвэрлэлийн нарийвчлал зэрэг хүчин зүйлээс илүү хамаардаг.

Цацрагийн шинж чанар

Вивалди антенн нь ерөнхийдөө төгсгөлийн антенн бөгөөд энэ нь түүний гол цацраг нь конус хэлбэрийн нүхний нээлттэй үзүүр рүү чиглэдэг гэсэн үг юм.

Түүний цацрагийн шинж чанар нь хэд хэдэн дизайны параметрүүдээс хамаарна, үүнд:

Өргөн диафрагм
Конус хэлбэрийн урт ба профайл
Тэжээлийн бүтэц
Ажиллах давтамж
Газардуулга ба дамжуулагчийн геометр
Механик хэмжээсүүд

Давтамж өөрчлөгдөхийн хэрээр конус хэлбэрийн бүтцийн дагуух үр дүнтэй цацрагийн бүс мөн өөрчлөгддөг. Энэ нь антенныг ганц нарийн резонанст тулгуурлалгүйгээр харьцангуй өргөн давтамжийн хүрээнд ажиллах боломжийг олгодог.

Vivaldi антеннуудыг ихэвчлэн шугаман туйлшралд зориулан бүтээсэн байдаг боловч туйлшралын гүйцэтгэл нь тодорхой геометр болон тэжээлийн зохион байгуулалтаас хамаардаг.

Вивалди антенны үндсэн төрлүүд

RF инженерчлэлд хэд хэдэн Vivaldi антенны тохиргоог түгээмэл ашигладаг.

Уламжлалт Вивалди антенн
Хоёр дамжуулагч бүсийн хооронд үүссэн конус хэлбэрийн үүрийг ашигладаг бөгөөд хамгийн түгээмэл хэрэгжилтийн нэг юм.

Антиподал Вивалди антенн
Диэлектрик суурьтай эсрэг талд дамжуулагч элементүүдийг ашигладаг. Энэхүү тохиргоо нь тодорхой дамжуулах шугамын тэжээлээс цацрагийн нүх рүү тохиромжтой шилжилтийг хангаж чадна.

Тэнцвэртэй антиподал Вивалди антенн
Зарим өргөн зурвасын хэрэглээнд талбайн тэнцвэр болон туйлшралын шинж чанарыг сайжруулахын тулд илүү тэгш хэмтэй олон давхаргат бүтцийг ашигладаг.

Зурвасын өргөн, туйлшрал, тэжээлийн арга, үйлдвэрлэлийн процесс, системийн интеграцийн шаардлагын дагуу өөр өөр тохиргоог сонгож болно.

Vivaldi антенн сонгохдоо анхаарах гол параметрүүд

Vivaldi антенн сонгохдоо давтамжийн хүрээ нь зөвхөн эхлэх цэг юм.

Олшруулалт нь антенн цацрагийг урагш чиглэлд хэр үр дүнтэй төвлөрүүлж байгааг харуулна.

VSWR нь антенн болон RF системийн хоорондох импедансын тохирлыг тусгадаг. Бага VSWR нь ерөнхийдөө бага тусгасан чадал гэсэн үг юм.

Туйлшралын зөрүүг багасгахын тулд туйлшрал нь зорилтот RF системтэй тохирч байх ёстой.

3 дБ Цацрагийн өргөн нь гол цацрагийн цацрагийн өнцгийн өргөнийг тодорхойлдог бөгөөд радар, хяналт, чиглэлийн хэмжилтийн хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой.

Туйлшралын цэвэр байдал чухал үед хөндлөн туйлшралын гүйцэтгэл бас чухал юм.

Системийг нэгтгэх явцад холбогчийн төрөл, антенны хэмжээс, жин, бэхэлгээний бүтэц, цахилгаан хангамж зэрэг механик хүчин зүйлсийг мөн анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Жишээлбэл, RF MISO-ийн RM-VA0212-6 шугаман туйлширсан Vivaldi антенн нь 0.2-1.2 GHz давтамжтай ажилладаг, 6 dBi ердийн олшруулалтыг өгдөг, шугаман туйлшрал болон N-Эмэгтэй интерфэйсийг ашигладаг бөгөөд радар, хиймэл дагуулын холбоо, цахим дайн, өндөр зэрэглэлийн утасгүй туршилтын програмуудад зориулагдсан.

Vivaldi антенны давуу талууд

Vivaldi антеннууд нь хэд хэдэн практик давуу талуудтай:

Өргөн ажиллагааны зурвасын өргөн
Чиглэлтэй галын төгсгөлийн цацраг
Харьцангуй энгийн цацрагийн бүтэц
Өргөн зурвасын RF системүүдтэй сайн нийцтэй байдал
Янз бүрийн давтамжийн хүрээнд өргөтгөх боломжтой дизайн
Ганц элемент болон массивын тохиргоонд тохиромжтой

Тэдгээрийн өргөн зурвасын шинж чанарууд нь систем нь антеннуудыг байнга сольдоггүйгээр олон давтамжийг хамрах шаардлагатай үед онцгой ашигтай болгодог.

Аппликейшнүүд

Вивалди антеннуудыг дараах байдлаар түгээмэл ашигладаг.

Радарын системүүд
Цахим дайн
Өргөн зурвасын RF хэмжилт
Утасгүй туршилт
Чиглэл олох
Дохионы хяналт
Бичил долгионы дүрслэл
Харилцаа холбооны системүүд
Антенны массивууд
Судалгаа ба лабораторийн хэрэглээ

Массив системд илүү өндөр олшруулалт, нарийссан цацраг эсвэл электрон цацраг хянах чадварыг олж авахын тулд олон Vivaldi элементүүдийг зохион байгуулж болно.

Дүгнэлт

Vivaldi антенн нь конус хэлбэрийн үүртэй аяллын долгионы бүтэц, өргөн зурвасын ажиллагаа болон чиглэлтэй цацрагийг хослуулсан нь орчин үеийн RF болон богино долгионы системд зориулсан олон талын антенны архитектур юм.

Үүний бодит гүйцэтгэл нь конус хэлбэрийн геометр, диафрагмын хэмжээ, тэжээлийн загвар, ажиллах давтамж, механик хэрэгжилтээс хамаарна. Тиймээс инженерүүд тохиромжтой загварыг сонгохдоо зөвхөн зурвасын өргөн болон олшруулалт төдийгүй VSWR, туйлшрал, цацрагийн өргөн, хөндлөн туйлшралын гүйцэтгэл, RF интерфэйс болон суурилуулалтын шаардлагыг үнэлэх хэрэгтэй.

Радар, электрон дайн, өргөн зурвасын хэмжилт, харилцаа холбоо, утасгүй туршилтын хэрэглээнд зориулж Vivaldi антеннууд нь өргөн давтамжийн хамрах хүрээ болон чиглэлтэй RF гүйцэтгэл хоёулаа чухал ач холбогдолтой уян хатан шийдлийг өгдөг.