Ăng-ten hai hình nón: Nguyên lý hoạt động, thiết kế và ứng dụng

A ăng-ten hình nón đôiĐây là một ăng-ten băng thông rộng được tạo thành từ hai hình nón dẫn điện đặt đối diện nhau và được cấp nguồn ở đỉnh. Hình dạng thay đổi dần dần của nó cung cấp băng thông hoạt động rộng hơn so với ăng-ten lưỡng cực dây mỏng thông thường, làm cho nó hữu ích cho các ứng dụng đo lường băng rộng, kiểm tra tương thích điện từ, giám sát phổ tần, truyền thông và radar.

Ăng-ten hình nón đôi là gì?

Ăng-ten hình nón đôi có thể được xem như một lưỡng cực băng thông rộng ba chiều. Hai hình nón đối diện đóng vai trò là các phần tử bức xạ, trong khi bộ phận cấp nguồn được đặt ở khe hẹp giữa hai đỉnh của chúng. Góc nón, chiều dài nón, hình dạng bộ phận cấp nguồn và cấu trúc xung quanh quyết định dải tần số sử dụng được, sự phù hợp trở kháng và đặc tính bức xạ.

Tùy thuộc vào kích thước và cách lắp đặt, ăng-ten có thể cung cấp phân cực tuyến tính và mô hình bức xạ đa hướng. Hiệu suất thay đổi trên toàn dải tần hoạt động, do đó, độ lợi, VSWR và mô hình bức xạ được chỉ định luôn phải được kiểm tra cho dải tần dự định.

Ăng-ten hình nón đôi hoạt động như thế nào?

Dòng điện RF đi vào anten tại điểm cấp nguồn và truyền dọc theo các bề mặt dẫn điện đang mở rộng. Do dây dẫn mở rộng dần, quá trình chuyển tiếp từ vùng cấp nguồn đến không gian tự do diễn ra mượt mà hơn trên một dải tần rộng. Cấu trúc hình học này giúp duy trì trở kháng đầu vào hữu dụng và bức xạ ổn định trên băng thông rộng hơn so với anten lưỡng cực băng hẹp.

Ăng-ten này không dựa vào sự phản xạ đa đường bên trong các hình nón. Bức xạ được tạo ra bởi các dòng điện biến thiên theo thời gian trên các bề mặt dẫn điện. Ở tần số cao hơn, kích thước điện và chi tiết bộ cấp nguồn có thể tạo ra sự biến đổi mô hình bức xạ bổ sung, đó là lý do tại sao các thiết kế băng thông rộng phải được đánh giá trên toàn bộ dải tần hoạt động.

Các thông số thiết kế chính

• Dải tần số:Toàn bộ dải tần đáp ứng được các yêu cầu về trở kháng và bức xạ.
• VSWR và trở kháng:Những chỉ số này cho biết mức độ hiệu quả của việc truyền tải công suất RF giữa đường cấp nguồn và anten.
• Nhận được:Ăng-ten lưỡng nón băng thông rộng thường cung cấp độ khuếch đại vừa phải, thay đổi theo tần số.
• Mô hình bức xạ:Cần kiểm tra độ ổn định của mẫu bức xạ và phạm vi góc phương vị trên toàn dải tần.
• Phân cực:Hướng định vị quyết định chiều phân cực tuyến tính.
• Đầu nối và khả năng xử lý nguồn điện:Cả hai đều phải phù hợp với hệ thống thử nghiệm hoặc nguồn RF.
• Kích thước cơ học:Kích thước nón loa ảnh hưởng đến tần số sử dụng thấp nhất và các yêu cầu lắp đặt.

Ứng dụng phổ biến

• Đo lường phát xạ và khả năng chống nhiễu điện từ (EMC)
• Kiểm tra ăng-ten băng rộng và hệ thống RF
• Giám sát phổ tần và thu thập tín hiệu
• Thí nghiệm truyền thông không dây và radar
• Hệ thống hiệu chuẩn phòng thí nghiệm và đo lường hiện trường

Ưu điểm và hạn chế

Ăng-ten hình nón đôi cung cấp băng thông rộng, cấu tạo tương đối đơn giản và phạm vi phủ sóng hữu ích. Chúng có thể giảm nhu cầu thay đổi ăng-ten khi thử nghiệm trải rộng trên một dải tần số lớn. Hạn chế của chúng bao gồm độ lợi vừa phải, kích thước vật lý lớn ở tần số thấp hơn và sự thay đổi mô hình bức xạ về phía đầu dải tần số cao hơn.

Cách chọn ăng-ten hình nón đôi

Hãy bắt đầu bằng cách xác định dải tần số cần thiết, sau đó so sánh VSWR, độ lợi, phân cực, độ ổn định mẫu, loại đầu nối, khả năng chịu công suất và kích thước cơ khí. Khoảng cách thử nghiệm, hướng lắp đặt và môi trường xung quanh cũng cần được xem xét vì các cấu trúc gần đó có thể ảnh hưởng đến các phép đo băng thông rộng.

Khám phá RF MISO củagiải pháp anten hình nón đôibao gồm cảRM-BCA812-2 dành cho dải tần 8-12 GHzvàRM-BCA2428-4 dành cho dải tần 24-28 GHzĐể tìm một mẫu phù hợp với dải tần số và thiết lập thử nghiệm của bạn,tiếp xúc RF MISO.

Giới thiệu sản phẩm dòng ăng-ten hình nón đôi