1.Wat is antenne?
Zoals we allemaal weten, zijn er allerlei soorten wonophoudelijke communicatiemiddelenin ons leven, zoals drone-video-downlink,draadloze link voor robot, digitaal mesh-systeemen deze radiotransmissiesystemen gebruiken radiogolven om draadloos informatie zoals video, spraak en gegevens te verzenden.Een antenne is een apparaat dat wordt gebruikt voor het uitstralen en ontvangen van radiogolven.
2. Antennebandbreedte
Wanneer de werkfrequentie van de antenne verandert, ligt de mate van verandering van de relevante elektrische parameters van de antenne binnen het toegestane bereik.Het toegestane frequentiebereik op dit moment is de bandbreedte van de antennefrequentie, gewoonlijk bandbreedte genoemd.Elke antenne heeft een bepaalde bandbreedte en heeft buiten deze frequentieband geen overeenkomstig effect.
Absolute bandbreedte: ABW=fmax - fmin
Relatieve bandbreedte: FBW=(fmax - fmin)/f0×100%
f0=1/2(fmax + fmin) is de middenfrequentie
Wanneer de antenne op de middenfrequentie werkt, is de staande golfverhouding het kleinst en het rendement het hoogst.
Daarom wordt de formule van de relatieve bandbreedte gewoonlijk uitgedrukt als: FBW=2(fmax-fmin)/(fmax+fmin)
Omdat de antennebandbreedte het werkfrequentiebereik is waar een of meer van de elektrische prestatieparameters van de antenne aan de vereisten voldoen, kunnen verschillende elektrische parameters worden gebruikt om de frequentiebandbreedte te meten.Bijvoorbeeld de frequentiebandbreedte die overeenkomt met de lobbreedte van 3 dB (de lobbreedte verwijst naar de hoek tussen twee punten waar de stralingsintensiteit met 3 dB afneemt, dat wil zeggen de vermogensdichtheid met de helft afneemt, aan beide zijden van de maximale stralingsrichting van de hoofdlob) en de frequentiebandbreedte waarbij de staande golfverhouding aan bepaalde eisen voldoet.De meest gebruikte daarvan is de bandbreedte gemeten aan de hand van de staande golfverhouding.
3. De relatie tussen werkfrequentie en antennegrootte
In hetzelfde medium is de voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven zeker (gelijk aan de lichtsnelheid in een vacuüm, geregistreerd als c≈3×108m/s).Volgens c=λf is te zien dat de golflengte omgekeerd evenredig is met de frequentie, en dat deze twee de enige overeenkomstige relatie zijn.
De lengte van de antenne is recht evenredig met de golflengte en omgekeerd evenredig met de frequentie.Dat wil zeggen: hoe hoger de frequentie, hoe korter de golflengte en hoe korter de antenne kan worden gemaakt.Uiteraard is de lengte van de antenne meestal niet gelijk aan één golflengte, maar vaak 1/4 golflengte of 1/2 golflengte (doorgaans wordt de golflengte gebruikt die overeenkomt met de centrale werkfrequentie).Omdat wanneer de lengte van een geleider een geheel veelvoud is van 1/4 golflengte, de geleider resonantiekarakteristieken vertoont bij de frequentie van die golflengte.Wanneer de geleiderlengte 1/4 golflengte is, heeft deze serieresonantiekarakteristieken, en wanneer de geleiderlengte 1/2 golflengte is, heeft deze parallelle resonantiekarakteristieken.In deze resonantietoestand straalt de antenne sterk en is de conversie-efficiëntie van transmissie en ontvangst hoog.Hoewel de straling van de oscillator de helft van de golflengte overschrijdt, zal de straling nog steeds worden versterkt, maar de tegenfasestraling van het overtollige deel zal een annuleringseffect veroorzaken, waardoor het algehele stralingseffect wordt aangetast.Daarom gebruiken gewone antennes de oscillatorlengte-eenheid van 1/4 golflengte of 1/2 golflengte.Onder hen gebruikt de 1/4-golflengteantenne voornamelijk de aarde als spiegel in plaats van de halvegolfantenne.
1/4 golflengte antenne kan een ideale staande golfverhouding en gebruikseffect bereiken door de array aan te passen, en tegelijkertijd kan het installatieruimte besparen.Antennes van deze lengte hebben echter meestal een lage versterking en kunnen niet voldoen aan de behoeften van bepaalde transmissiescenario's met hoge versterking.In dit geval worden meestal antennes met een halve golflengte gebruikt.
Bovendien is in theorie en praktijk bewezen dat de 5/8 golflengte-array (deze lengte ligt dicht bij de 1/2 golflengte maar heeft een sterkere straling dan 1/2 golflengte) of de 5/8 golflengte-belastingverkortende array (er is een laadspoel op de helft van de golflengteafstand vanaf de bovenkant van de antenne) kan ook worden ontworpen of geselecteerd om een kosteneffectieve antenne met een hogere versterking te verkrijgen.
Het is duidelijk dat wanneer we de werkfrequentie van de antenne kennen, we de corresponderende golflengte kunnen berekenen, en vervolgens gecombineerd met de transmissielijntheorie, de omstandigheden van de installatieruimte en de vereisten voor transmissieversterking, we grofweg de geschikte lengte van de vereiste antenne kunnen weten. .
Posttijd: 13 oktober 2023
