1.Qu'est-ce que l'antenne ?
Comme nous le savons tous, il existe toutes sortes de wappareils de communication sans fildans nos vies, comme la liaison descendante vidéo par drone,liaison sans fil pour robot, système de maillage numériqueet ces systèmes de transmission radio utilisent des ondes radio pour transmettre sans fil des informations telles que la vidéo, la voix et les données.Une antenne est un appareil utilisé pour émettre et recevoir des ondes radio.
2. Bande passante de l'antenne
Lorsque la fréquence de fonctionnement de l'antenne change, le degré de modification des paramètres électriques pertinents de l'antenne se situe dans la plage autorisée.La plage de fréquences autorisée à l'heure actuelle est la largeur de bande de fréquence de l'antenne, généralement appelée bande passante.Toute antenne a une certaine bande passante de fonctionnement et n’a aucun effet correspondant en dehors de cette bande de fréquences.
Bande passante absolue : ABW=fmax - fmin
Bande passante relative : FBW=(fmax - fmin)/f0×100 %
f0=1/2(fmax + fmin) est la fréquence centrale
Lorsque l'antenne fonctionne à la fréquence centrale, le rapport d'ondes stationnaires est le plus petit et l'efficacité est la plus élevée.
Par conséquent, la formule de bande passante relative est généralement exprimée comme suit : FBW=2(fmax- fmin)/(fmax+ fmin)
Étant donné que la bande passante de l'antenne est la plage de fréquences de fonctionnement dans laquelle un ou plusieurs paramètres de performance électrique de l'antenne répondent aux exigences, différents paramètres électriques peuvent être utilisés pour mesurer la largeur de bande de fréquence.Par exemple, la largeur de bande de fréquence correspondant à la largeur du lobe de 3 dB (la largeur du lobe fait référence à l'angle entre deux points où l'intensité du rayonnement diminue de 3 dB, c'est-à-dire que la densité de puissance diminue de moitié, des deux côtés de la direction maximale du rayonnement. du lobe principal), et la largeur de bande de fréquences dans laquelle le rapport d'ondes stationnaires répond à certaines exigences.Parmi eux, le plus couramment utilisé est la bande passante mesurée par le rapport d’ondes stationnaires.
3. La relation entre la fréquence de fonctionnement et la taille de l'antenne
Dans le même milieu, la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques est certaine (égale à la vitesse de la lumière dans le vide, enregistrée comme c≈3×108 m/s).D'après c = λf, on peut voir que la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence, et les deux constituent la seule relation correspondante.
La longueur de l'antenne est directement proportionnelle à la longueur d'onde et inversement proportionnelle à la fréquence.Autrement dit, plus la fréquence est élevée, plus la longueur d’onde est courte et plus l’antenne peut être courte.Bien entendu, la longueur de l'antenne n'est généralement pas égale à une longueur d'onde, mais est souvent de 1/4 de longueur d'onde ou de 1/2 longueur d'onde (on utilise généralement la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale de fonctionnement).Parce que lorsque la longueur d'un conducteur est un multiple entier de 1/4 de longueur d'onde, le conducteur présente des caractéristiques de résonance à la fréquence de cette longueur d'onde.Lorsque la longueur du conducteur est de 1/4 de longueur d'onde, il présente des caractéristiques de résonance série, et lorsque la longueur du conducteur est de 1/2 longueur d'onde, il présente des caractéristiques de résonance parallèle.Dans cet état de résonance, l'antenne rayonne fortement et l'efficacité de conversion d'émission et de réception est élevée.Bien que le rayonnement de l'oscillateur dépasse la moitié de la longueur d'onde, le rayonnement continuera à être amélioré, mais le rayonnement anti-phase de la partie en excès produira un effet d'annulation, de sorte que l'effet global du rayonnement sera compromis.Par conséquent, les antennes courantes utilisent l’unité de longueur d’oscillateur de 1/4 de longueur d’onde ou 1/2 longueur d’onde.Parmi elles, l'antenne 1/4 de longueur d'onde utilise principalement la terre comme miroir au lieu de l'antenne demi-onde.
L'antenne 1/4 de longueur d'onde peut obtenir un rapport d'onde stationnaire et un effet d'utilisation idéaux en ajustant le réseau, et en même temps, elle peut économiser de l'espace d'installation.Cependant, les antennes de cette longueur ont généralement un faible gain et ne peuvent pas répondre aux besoins de certains scénarios de transmission à gain élevé.Dans ce cas, des antennes à 1/2 longueur d'onde sont généralement utilisées.
De plus, il a été prouvé en théorie et en pratique que le réseau de longueur d'onde 5/8 (cette longueur est proche de la 1/2 longueur d'onde mais a un rayonnement plus fort que la 1/2 longueur d'onde) ou le réseau de raccourcissement de charge 5/8 de longueur d'onde (il existe une bobine de chargement à mi-longueur d'onde du haut de l'antenne) peut également être conçue ou sélectionnée pour obtenir une antenne rentable et à gain plus élevé.
On peut voir que lorsque nous connaissons la fréquence de fonctionnement de l'antenne, nous pouvons calculer la longueur d'onde correspondante, puis en combinant la théorie de la ligne de transmission, les conditions d'espace d'installation et les exigences de gain de transmission, nous pouvons connaître approximativement la longueur appropriée de l'antenne requise. .
Heure de publication : 13 octobre 2023
