Антен нь утасгүй холбооны системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэд Wi-Fi, Bluetooth, үүрэн холбооны сүлжээ, хиймэл дагуулын холбоо зэрэг янз бүрийн хэрэглээнд ашиглагддаг радио дохиог дамжуулах, хүлээн авах үүрэгтэй. Антенны зурвасын өргөн нь түүний гүйцэтгэл, тодорхой хэрэглээнд тохирох эсэхийг тодорхойлдог чухал параметр юм. Энэ нийтлэл нь бага профиль, үйлдвэрлэхэд хялбар тул өргөн хэрэглэгддэг нөхөөсийн антеннуудын зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх стратегийг судлах болно.
Нөхөн антенн болон тэдгээрийн зурвасын өргөнийг ойлгох нь зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэхэд тулгарч буй бэрхшээлүүд Дамжуулах өргөнийг нэмэгдүүлэхэд зориулсан дизайны стратеги Дүгнэлт
Нөхөн антен ба тэдгээрийн зурвасын өргөнийг ойлгох
Нүхэн антеннууд нь диэлектрик субстратын нэг тал дээр цацрагийн нөхөөс, нөгөө талдаа газрын хавтгайгаас бүрддэг микро зурвасын антенны төрөл юм. Тэдгээр нь бага профиль, хөнгөн жинтэй, үйлдвэрлэхэд хялбар тул утасгүй холбооны системд өргөн хэрэглэгддэг. Нүхэн антеннуудыг тусгай хэрэглээнд тохируулан тэгш өнцөгт, дугуй, эллипс гэх мэт янз бүрийн хэлбэрээр хийж болно.
Нөхөн антенны зурвасын өргөн нь антенн үр дүнтэй ажиллах давтамжийн мужаар тодорхойлогддог. Энэ нь ихэвчлэн антенны буцах алдагдал 10 дБ-ээс их байх дээд ба доод давтамжийн цэгүүдийн зөрүүгээр хэмжигддэг. Илүү өндөр зурвасын өргөн нь антенныг илүү өргөн хүрээний давтамжтайгаар ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь өндөр өгөгдлийн хурд шаарддаг, олон давтамжийн зурвасыг дэмждэг орчин үеийн холбооны системд зайлшгүй шаардлагатай.
Нөхөн антеннууд нь нарийн зурвасын өргөнөөрөө алдартай бөгөөд энэ нь ихэвчлэн төвийн давтамжийн 5% -иас бага байдаг. Энэ хязгаарлалт нь голчлон цацрагийн нөхөөсийн жижиг хэмжээтэй холбоотой бөгөөд энэ нь өндөр чанарын хүчин зүйл (Q) ба улмаар нарийн зурвасын өргөнийг бий болгодог. Диэлектрик субстрат, нөхөөсийн хэмжээ, хэлбэр, тэжээлийн механизм зэрэг хэд хэдэн хүчин зүйл нөхөөсийн антенны зурвасын өргөнд нөлөөлдөг.
Дамжуулах зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэхэд тулгарч буй бэрхшээлүүд
Нөхөн антеннуудын зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх нь зурвасын өргөн, ашиг, үр ашиг, хэмжээ хоорондын салшгүй холбоотой байдаг тул хэцүү ажил юм. Нөхөн антеннуудын нарийн зурвасын өргөн нь юуны түрүүнд тэдний өндөр чанарын хүчин зүйл (Q)-тай холбоотой бөгөөд энэ нь алдагдсан энергитэй харьцуулахад антенд хуримтлагдсан энергийн хэмжүүр юм. Өндөр Q утга нь илүү нарийссан зурвасын өргөнийг бий болгодог бол бага Q утга нь илүү өргөн зурвасын өргөнийг бий болгодог.
Диэлектрик субстрат, нөхөөсийн хэмжээ, хэлбэр, тэжээлийн механизм зэрэг хэд хэдэн хүчин зүйл нь нөхөөсийн антенны өндөр Q-д нөлөөлдөг. Диэлектрик субстратыг сонгох нь маш чухал бөгөөд энэ нь үр дүнтэй диэлектрик тогтмол ба антенны алдагдлын тангенсыг тодорхойлдог. Алдагдал багатай тангенс, диэлектрик тогтмол өндөртэй субстратыг илүүд үздэг боловч тэдгээр нь ихэвчлэн жижиг хэмжээтэй, өндөр Q-тай болдог.
Нөхөөсний хэмжээ, хэлбэр нь зурвасын өргөнийг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Том засварууд нь Q бага, өргөн зурвасын өргөнтэй байх хандлагатай байдаг ч авсаархан хэрэглээнд тохиромжгүй байдаг. Коаксиаль датчик, микро туузан шугам эсвэл нүхний холболт зэрэг тэжээлийн механизм нь нэмэлт алдагдал, резонансын нөлөөгөөр зурвасын өргөнд нөлөөлж болно.
Эдгээр хүчин зүйлсээс гадна массивын тохиргооны олон нөхөөсийн хоорондох харилцан холболт нь зурвасын өргөнд нөлөөлж болно. Зэргэлдээх хэсгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэл нь үр дүнтэй диэлектрик тогтмол ба цацрагийн хэв маягийг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь антенны массивын ерөнхий гүйцэтгэлд нөлөөлдөг.
Дамжуулах зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх стратеги боловсруулах
Нүхэн антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэхийн тулд хэд хэдэн дизайны стратегийг ашиглаж болно. Эдгээр стратегид зузаан диэлектрик субстрат ашиглах, шимэгч элементүүдийг оруулах, нүхний холболтыг ашиглах, олон резонансын техникийг ашиглах зэрэг орно.
Зузаан диэлектрик субстрат ашиглах: Нүхэн антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх хамгийн энгийн аргуудын нэг бол зузаан диэлектрик субстрат ашиглах явдал юм. Зузаан субстрат нь антенны Q хүчин зүйлийг бууруулж, илүү өргөн зурвасын өргөнийг бий болгодог. Гэсэн хэдий ч, энэ арга нь хэмжээг нэмэгдүүлэх, үр ашгийг бууруулахад хүргэж болзошгүй бөгөөд энэ нь бүх хэрэглээнд тохиромжгүй байж магадгүй юм.
Шимэгч элементүүдийг агуулсан: Захирлууд болон тусгал зэрэг шимэгч элементүүдийг нөхөх антенн дээр нэмж, түүний зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Эдгээр элементүүд нь тэжээлийн шугамд шууд холбогддоггүй боловч цахилгаан соронзон холболтоор цацрагийн нөхөөстэй харилцан үйлчилдэг. Паразит элементүүдийн урт, зайг сайтар төлөвлөх замаар антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэ техникийг Yagi-Uda антеннуудад ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд олон захирлууд нь зурвасын өргөн, ашиг олоход ашиглагддаг.
Апертурын холболтыг ашиглах: Апертурын холболт нь газрын хавтгай дахь нүх эсвэл нүхээр нөхөх антенныг тэжээх арга юм. Энэ арга нь Q хүчин зүйлийг бууруулж, антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэхэд тусална. Апертурын холболт нь тэжээлийн шугам ба цацрагийн нөхөөсийн хоорондох тусгаарлалтыг сайжруулдаг бөгөөд энэ нь хүсээгүй холболтыг багасгаж, антенны гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Олон резонансын техникийг ашиглах: Олон резонансын техник нь олон резонансын давтамжийг дэмжих нөхөөсийн антенныг зохион бүтээхэд оршино. Үүнд давхарласан засварууд эсвэл суулгагдсан засварууд гэх мэт янз бүрийн нөхөөсний хэлбэрийг хослуулан ашиглах эсвэл наалтанд завсарт эсвэл ховил зэрэг нэмэлт резонансын элементүүдийг оруулах замаар хүрч болно. Резонансын давтамжийг сайтар тохируулснаар антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэ аргыг ихэвчлэн 3.1-10.6 GHz давтамжийн мужид ажилладаг UWB (Ultra-Wideband) антен зэрэг өргөн зурвасын антенуудад ашигладаг.
Нөхөн антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх өөр нэг үр дүнтэй арга бол олон давхаргат эсвэл давхарласан тохиргоог ашиглах явдал юм. Энэ аргын хувьд олон нөхөөсийг босоо тэнхлэгт байрлуулж, өөр өөр нэвтрүүлэх чадвартай диэлектрик субстратаар тусгаарладаг. Нүх ба диэлектрик давхаргын харилцан үйлчлэл нь нэмэлт резонансын үүсгэж, улмаар илүү өргөн зурвасын өргөнийг бий болгодог. Энэ техник нь өргөн зурвасын өргөнтэй авсаархан антен шаарддаг програмуудад ялангуяа ашигтай байдаг.
Нэмж дурдахад жигд бус тэжээлийн техникийг ашиглах нь нөхөөсийн антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Шовгор эсвэл олон хэсэгтэй тэжээлийн шугамыг ашигласнаар тэжээлийн шугам ба антенны хоорондох эсэргүүцлийг илүү өргөн давтамжийн хүрээнд сайжруулж болно. Энэ аргыг шимэгч элементүүд эсвэл диафрагмын холболт гэх мэт бусад зурвасын өргөнийг сайжруулах аргуудтай хослуулж, илүү их зурвасын өргөнийг олж авах боломжтой.
Дүгнэлт
Нөхөн антенны зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх нь хэцүү боловч хүрч болох зорилт юм. Зузаан диэлектрик субстрат ашиглах, шимэгч элементүүдийг оруулах, апертурын холболтыг ашиглах, олон резонансын техникийг ашиглах зэрэг дизайны янз бүрийн стратегийг ашигласнаар нөхөөсийн антенны зурвасын өргөнийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. Эдгээр техникийг дангаар нь эсвэл хослуулан хэрэглэж, тодорхой хэрэглээнд зориулж хүссэн зурвасын өргөнийг олж авах боломжтой.
Нөхөн антеннуудын зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх нь ашиг, үр ашиг, хэмжээ гэх мэт бусад гүйцэтгэлийн параметрүүдээс шалтгаалж болохыг анхаарах нь чухал юм. Тиймээс, өргөдөлд тавигдах тусгай шаардлага, дизайнд хамаарах нөхцлүүдийг анхааралтай авч үзэх хэрэгтэй. Эдгээр хүчин зүйлсийг тэнцвэржүүлснээр утасгүй холбооны өргөн хүрээний системд зориулж хүссэн зурвасын өргөн, гүйцэтгэлийн шинж чанар бүхий нөхөөс антеннуудыг зохион бүтээх боломжтой.
