Дотор харагдах байдал: Диполоос ПХБ хүртэлх антенны дотоод нууцууд

Олон хүмүүсийн хувьд антен бол нууцлаг 'хар хайрцаг' юм. Энэ нь бидний ертөнцийг холбосон үл үзэгдэх дохиог чимээгүйхэн дамжуулж, хүлээн авдаг боловч түүний дотоод бүтцийг бараг ойлгодоггүй. Энэ нь цахилгаан дохиог хэрхэн цахилгаан соронзон долгион болгон хувиргадаг вэ, агаараас бүдэгхэн дохиог хэрхэн барьж авдаг вэ?

Та энэ жижиг боловч чухал бүрэлдэхүүн хэсгийн талаар сонирхож байсан уу? Өнөөдөр бид инженерийн байранд орж, антенныг 'салгах' болно. Хамгийн сонгодог загвараас эхлээд орчин үеийн ухаалаг төхөөрөмжүүдийн доторх бичил харуурын гайхамшиг хүртэл бид түүний дотоод үйл ажиллагааг судалж, нууцыг нь нээх болно.

Суурь: Үндсэн диполь антен

Хэрэв та антенны гэр бүлийн хамгийн үндсэн бөгөөд сонгодог загварыг хайж олох юм бол энэ нь диполь антен байх нь дамжиггүй . Бараг бүх нарийн төвөгтэй антенны загварууд нь ямар нэгэн байдлаар үүнээс үүдэлтэй.

• Үндсэн бүтэц: Металл саваа дундуур нь хуваагдаж, хоёр тэгш хэмтэй хэсэг буюу 'гар' үүсгэж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Дохионы эх үүсвэр нь эдгээр хоёр гарны хоорондох тэжээлийн цэгт холбогдсон байна. Сонгодог хагас долгионы дипольд нийт урт нь дохионы долгионы уртын ойролцоогоор тал хувьтай тэнцэнэ ( $L\approx \lambda /2$).

• Энэ нь хэрхэн ажилладаг вэ: Антенны төв рүү хувьсах гүйдэл өгөхөд электронууд хоёр гарны дагуу нааш цааш хэлбэлздэг. Энэхүү цэнэгийн хурдатгал нь гадагшаа цацруулдаг, байнга өөрчлөгддөг цахилгаан соронзон орон үүсгэдэг - энэ бол радио долгион дамжуулах үйл явц юм. Хүлээн авах үйл явц нь эсрэгээрээ байна: орон зай дахь цахилгаан соронзон долгион нь антенны дамжуулагчийн сул гүйдлийг өдөөдөг бөгөөд дараа нь төхөөрөмж декодлодог.

Түүний бүтэц нь цахилгаан соронзон долгионыг тэвэрч, гаргах хамгийн стандарт байрлалд байрлуулсан хос гар шиг юм.

Өдөр тутмын үзэгдэл: ташуурын антен

Монопол антенн гэж нэрлэгддэг ташуурын антен нь бидний өдөр тутмын амьдралд тохиолддог хамгийн түгээмэл антенны хэлбэрүүдийн нэг юм. Үүнийг машины радио, хуучин радио утаснаас эхлээд гэрийн Wi-Fi чиглүүлэгч хүртэл бүх зүйлээс олж болно.

• Дипольтой харьцах харьцаа: Та ташуурын антеныг диполь антенны 'хагас' гэж ойлгож болно. Энэ нь нэг дамжуулагчаас (ихэвчлэн λ /4 урттай) тогтдог бол нөгөө тал нь 'газрын хавтгай' гэгддэг дамжуулагч гадаргуугаар 'толин тусгалтай' байдаг.

• Ухаалаг дизайн: Машины хувьд металл дээвэр нь газрын гадаргуугийн маш сайн онгоц болдог. Чиглүүлэгч эсвэл гар төхөөрөмжид дотоод хэлхээний самбар дээрх газрын (GND) ул мөр нь энэ үүргийг гүйцэтгэдэг. Энэхүү загвар нь антенны физик хэмжээг эрс багасгаж, илүү практик, авсаархан болгодог.

Миллиметр бүрийг тооцох үед: Үндсэн FPC/ПХБ антен

Хэрэв та орчин үеийн ухаалаг утас, зөөврийн компьютер эсвэл интернетийн зүйлсийн мэдрэгч (IoT) нээвэл антенны цухуйсан саваа олоход хэцүү байх болно. Тэгэхээр, антен хаашаа явсан бэ? Хариулт: энэ нь хэлхээний самбар дээр 'зурагдсан' байна.

Эдгээр нь PCB (Printed Circuit Board) болон FPC (Flexible Printed Circuit) антенууд юм . Цахилгаан соронзон симуляцийн дэвшилтэт программ хангамжийг ашиглан инженерүүд нарийн хэлбэртэй зэсийн ул мөрийг хатуу эсвэл уян хэлхээний самбар дээр шууд сийлдэг бөгөөд эдгээр ул мөрийг антенны үүрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

• Өндөр нэгдсэн: Тэд нэмэлт гурван хэмжээст зай эзэлдэггүй бөгөөд энэ нь хэт нимгэн, хөнгөн төхөөрөмжүүдийг бүтээх боломжийг олгодог.

• Зардал хэмнэлттэй: Хэлхээний самбарыг үйлдвэрлэх үйл явцын нэг хэсэг болох үйлдвэрлэлийн өртөг нь маш бага тул бөөнөөр үйлдвэрлэхэд тохиромжтой.

• Өндөр тууштай байдал: Машины сийлбэр нь антен бүрийн физик үзүүлэлтүүд нь маш тогтвортой бөгөөд тогтвортой, найдвартай ажиллагааг хангадаг.

Эдгээр антенууд нь янз бүрийн хэлбэртэй байдаг бөгөөд ихэвчлэн эргэлдсэн, фрактал эсвэл геометрийн нарийн төвөгтэй хэв маягаар харагддаг. Хамгийн бага талбайд оновчтой резонанс болон зурвасын өргөнийг хангахын тулд муруй, булан бүрийг нарийн тооцоолсон.

Ажил бүрийн мэргэжилтнүүд: Бусад нийтлэг антенны төрлүүд

Дээр дурдсан төрлүүдээс гадна антенны ертөнц тодорхой зорилгод зориулагдсан 'мэргэжилтнүүд'-ээр дүүрэн байдаг.

Яги-Уда антен

Ихэнхдээ 'загасны яс' антен гэж нэрлэдэг бөгөөд та үүнийг дээвэр дээр хуучин телевизийн антенн хэлбэрээр харсан байх. Энэ нь олон металл элементүүдээс бүрдэх бөгөөд маш өндөр ашиг тустай, өндөр чиглэлтэй бөгөөд хол зайд, цэгээс цэг рүү харилцахад маш сайн байдаг.

Microstrip Patch антенн

Энэ антен нь диэлектрик субстрат дээр суурилуулсан дөрвөлжин буюу дөрвөлжин хэлбэртэй металл 'нөхөөс' шиг харагдаж байна. Энэ нь авсаархан, хөнгөн бөгөөд төхөөрөмжийн гадаргуутай нийцүүлэн загварчлах боломжтой тул GPS модулиуд, хиймэл дагуулын утас, орчин үеийн 5G холбооны төхөөрөмжид тохиромжтой.

Дүгнэлт

Энгийн төмөр бариулаас эхлээд хэлхээний самбар дээрх нарийн төвөгтэй ул мөр хүртэл антенны дотоод бүтэц нь статикаас өөр зүйл биш юм. Ганц 'шилдэг' антен байхгүй, зөвхөн 'хамгийн тохиромжтой' загвар байдаг. Дипол, ташуур эсвэл өндөр нэгдсэн ПХБ антенн эсэхээс үл хамааран бүтэц бүр нь тодорхой давтамж, хэмжээ, зардал, хэрэглээний хувилбарт хамгийн сайн харилцаа холбооны гүйцэтгэлийг бий болгохын тулд бүтээгдсэн инженерийн ур чадварын бүтээгдэхүүн юм.

Эдгээр дотоод нууцыг ойлгох нь бидний техникийн сониуч байдлыг хангахаас гадна ирээдүйн бүтээгдэхүүн боловсруулах, төсөл төлөвлөхдөө илүү мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад тусалдаг.

Онолыг бодит байдал болгон хувиргах

Антенны ертөнц үүнээс хол давсан. Хэрэв таны төсөлд өндөр хүчин чадалтай захиалгат дотоод ПХБ антеннууд эсвэл тодорхой давтамжийн зурваст зориулсан гадаад диполууд шаардлагатай бол манай мэргэжилтэн инженерүүдийн баг танд тохирсон үйлчилгээг үзүүлэхээр энд байна.

                           [Бидэнтэй яг одоо холбогдож, утасгүй холболтын боломжоо нээхийн тулд энд дарна уу.]