Нүхэн антен гэж юу вэ?
Нөхөн антенн нь утасгүй холбооны системд түгээмэл хэрэглэгддэг антенны төрөл юм. Энэ нь хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) эсвэл металл хавтан гэх мэт хавтгай гадаргуу дээр суурилуулсан хавтгай, бага профиль бүхий антен юм. Нүхэн антеннууд нь авсаархан хэмжээтэй, үйлдвэрлэхэд хялбар, сайн цацрагийн шинж чанараараа алдартай.
Нүхэн антенны үндсэн бүтэц нь диэлектрик материалаар тусгаарлагдсан хоёр дамжуулагч хавтангаас бүрдэнэ. Дээд хавтан нь ихэвчлэн тэгш өнцөгт, дугуй эсвэл бусад хэлбэртэй байж болох нөхөөс хэлбэртэй байдаг. Доод хавтан нь нөхөөсөөр цацруулсан цахилгаан соронзон долгионыг тусгадаг газрын хавтгай юм.
Нөхөн антеннуудыг GPS хүлээн авагч, Wi-Fi чиглүүлэгч, Bluetooth төхөөрөмж, хиймэл дагуулын холбооны систем зэрэг төрөл бүрийн хэрэглээнд өргөн ашигладаг. Тэдгээр нь бага профиль, электрон хэлхээтэй нэгдэхэд хялбар, чиглэлтэй цацрагийн хэв маягийг хангах чадвартай тул алдартай.
Нүхэн антен хэрхэн ажилладаг вэ?
Нөхөн антенн нь цахилгаан соронзон долгионыг цацруулах эсвэл хүлээн авахын тулд тодорхой давтамжтайгаар резонансаар ажилладаг. Нөхөн антенны ажиллагаа нь цахилгаан соронзон резонансын зарчим дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь тааруулах сэрээ нь тодорхой давтамжтайгаар цуурайтдагтай адил юм.
Хувьсах гүйдлийн (AC) дохиог нөхөх антенны тэжээлийн цэгт өгөхөд дамжуулагч нөхөөс дэх электронуудыг өдөөдөг. Энэ нь нөхөөсийг урт, өргөн гэх мэт физик хэмжээсүүд, түүнчлэн субстрат болгон ашигладаг диэлектрик материалаар тодорхойлогддог үндсэн давтамжаараа цуурайтахад хүргэдэг.
Резонантын нөхөөсийн антен нь цахилгаан соронзон долгионыг хүрээлэн буй орон зайд цацруулдаг. Антенны цацрагийн хэлбэр нь түүний хэлбэр, хэмжээ, түүний доорх газрын хавтгайгаар тодорхойлогддог. Нүхэн антеннууд нь ихэвчлэн чиглэлтэй цацрагийн хэв маягтай байдаг бөгөөд энэ нь тодорхой чиглэлд илүү их энерги, бусад чиглэлд бага энерги ялгаруулдаг гэсэн үг юм.
Нөхөн антеннуудыг дохио хүлээн авахад бас ашиглаж болно. Ирж буй цахилгаан соронзон долгион нь антенныг цохих үед тэжээлийн цэг дээр бага хэмжээний хүчдэл үүсгэдэг. Хүлээн авсан дохионоос хүссэн мэдээллийг гаргаж авахын тулд энэ хүчдэлийг өсгөж, боловсруулж болно.
Дүгнэж хэлэхэд нөхөөсийн антен нь цахилгаан соронзон долгионыг цацруулах эсвэл хүлээн авахын тулд тодорхой давтамжтайгаар резонансаар ажилладаг. Түүний үйл ажиллагаа нь цахилгаан соронзон резонансын зарчмууд болон антенн болон хүрээлэн буй орон зай хоорондын харилцан үйлчлэлд суурилдаг.
Нүхэн антеныг хэрхэн зохион бүтээх вэ?
Нүхэн антенныг зохион бүтээх нь хүссэн давтамжийг тодорхойлох, субстратын материалыг сонгох, нөхөөс болон газрын хавтгайн хэмжээсийг тооцоолох, антенны гүйцэтгэлийг оновчтой болгох зэрэг хэд хэдэн үе шаттай. Нүхэн антенныг хэрхэн зохион бүтээх талаархи ерөнхий гарын авлага энд байна.
1. Хүссэн давтамжийг тодорхойлох:
Нөхөн антенны зорилтот давтамжийг тодорхойлох. Энэ давтамж нь антенны хэмжээс болон бусад дизайны параметрүүдийг тодорхойлно.
2. Субстратын материалыг сонгох:
Тодорхой диэлектрик тогтмол (εr) ба зузаан (h) бүхий тохиромжтой диэлектрик субстратын материалыг сонгоно. Нийтлэг субстратын материалд FR-4, Rogers, Teflon орно. Субстратын диэлектрик тогтмол нь антенны хэмжээ, гүйцэтгэлд нөлөөлнө.
3. Нөхөөсний хэмжээсийг тооцоол:
Нүхэн антенны хэмжээг тооцоолохын тулд дараах томъёог ашиглана уу.
4. Газрын гадаргуугийн хэмжээсийг тооцоол.
Цацрагийн зохих шинж чанарыг хангахын тулд газрын хавтгай нь нөхөөсөөс том байх ёстой. Түгээмэл дүрэм бол газрын хавтгайг хэмжээ тус бүрт нөхөөсөөс дор хаяж 3-5 дахин том болгох явдал юм.
5. Тэжээлийн цэгийн байршлыг тодорхойлох:
Тэжээлийн цэг нь дамжуулах шугамыг нөхөх антентай холбодог газар юм. Тэжээлийн цэгийн байршил нь антенны эсэргүүцэл ба цацрагийн загварт нөлөөлдөг. Тэжээлийн цэг нь ихэвчлэн нөхөөсийн төвд эсвэл эсэргүүцэл нь хүссэн утгатай (ихэвчлэн 50 Ом) таарч байгаа цэг дээр байрладаг.
6. Антенны ажиллагааг оновчтой болгох:
Антенны гүйцэтгэлд дүн шинжилгээ хийхийн тулд Ansys HFSS, CST Microwave Studio эсвэл ADS зэрэг симуляцийн программ хангамжийг ашиглана уу. Хүссэн гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд антенны хэмжээс, тэжээлийн цэгийн байршил болон бусад параметрүүдийг оновчтой болгох, тухайлбал зурвасын өргөн, ашиг, цацрагийн загвар.
7. Антенныг хийж, турших:
Дизайныг боловсруулж дууссаны дараа ПХБ үйлдвэрлэх эсвэл CNC боловсруулах гэх мэт тохиромжтой үйлдвэрлэлийн процессыг ашиглан нөхөөсийн антенныг үйлдвэрлэнэ. Антенны гүйцэтгэлийг сүлжээний анализатор, анехотик камер эсвэл бусад хэмжих төхөөрөмж ашиглан туршилтын явцад хийснээр дизайны тодорхойлолтод нийцэж байгаа эсэхийг шалгаарай.
Нүхэн антенныг зохион бүтээх нь цахилгаан соронзон зарчмууд, антенны онол, практик санааг сайн ойлгохыг шаарддаг. Хүссэн гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд дизайны үйл явцыг давтаж, антенныг турших нь чухал юм.
Нүхэн антен ба ПХБ антен хоёрын ялгаа юу вэ?
Нүхэн антенн болон ПХБ антенн нь утасгүй холбооны системд түгээмэл хэрэглэгддэг хоёр төрлийн антен юм. Хэдийгээр тэдгээр нь ижил төстэй талуудтай боловч дизайн, гүйцэтгэл, хэрэглээний хувьд гол ялгаанууд байдаг.
1. Дизайн ба бүтэц:
Нүхэн антеннуудыг ихэвчлэн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсэг болгон зохион бүтээдэг бөгөөд төмөр нөхөөс, диэлектрик субстрат, газрын хавтгай зэргээс бүрдсэн хавтгай бүтэцээрээ тодорхойлогддог. Нүхэн нь тэгш өнцөгт, дугуй, эллипс гэх мэт янз бүрийн хэлбэртэй байж болох ба субстратын дээд талд суурилуулсан байна. Нүхэн антенныг орон зай хязгаарлагдмал, хүссэн гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд нарийн зохион бүтээх шаардлагатай тохиолдолд ихэвчлэн ашигладаг.
Харин ПХБ антеннууд нь төхөөрөмжийн хэвлэмэл хэлхээний самбарт (ПХБ) нэгдсэн байдаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн дизайны хувьд илүү энгийн бөгөөд урвуу F антенн (IFA), монопол антенн эсвэл дипол антенн хэлбэртэй байж болох ба эдгээр нь ПХБ дээр шууд наасан байна. ПХБ антеннууд нь ПХБ үйлдвэрлэх үйл явцын нэг хэсэг болгон үйлдвэрлэгддэг тул илүү хэмнэлттэй, үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг.
2. Гүйцэтгэл:
Нүхэн антеннууд нь өндөр ашиг, сайн чиглүүлэлт, сайн тодорхойлогдсон цацрагийн загвараараа алдартай. Эдгээр нь урт хугацааны харилцаа холбоо, өндөр гүйцэтгэл шаарддаг програмуудад тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч тэд хүрээлэн буй орчинд илүү мэдрэмтгий байж болох бөгөөд оновчтой гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд болгоомжтой тааруулах шаардлагатай байж болно.
ПХБ антеннууд нь нөхөөстэй антеннуудтай харьцуулахад ерөнхийдөө бага ашиг, чиглүүлэх чадвар багатай байдаг. Эдгээр нь илүү авсаархан бөгөөд төхөөрөмжүүдэд нэгтгэхэд хялбар байдаг тул орон зай нь хязгаарлагдмал байдаг програмуудад тохиромжтой. ПХБ антенныг ухаалаг гар утас, таблет гэх мэт хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлд ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд үүнд өртөг, нэгтгэх хялбар байдал нь дээд зэргийн гүйцэтгэлээс илүү чухал байдаг.
3. Хэрэглээ:
Нөхөн антеннуудыг хиймэл дагуулын холбоо, GPS, Wi-Fi, RFID систем зэрэг өндөр хүчин чадал, цацрагийн тодорхой хэв маяг зайлшгүй шаардлагатай хэрэглээнд өргөн ашигладаг. Тэдгээрийг ихэвчлэн сансар огторгуй, автомашин, үйлдвэрлэлийн салбарт ашигладаг.
ПХБ антеннуудыг ихэвчлэн ухаалаг гар утас, таблет, зүүдэг төхөөрөмж зэрэг өргөн хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлд олдог бөгөөд зай хязгаарлагдмал, өртөг нь чухал хүчин зүйл болдог. Эдгээрийг Bluetooth, Zigbee болон бусад богино зайн утасгүй холбооны систем зэрэг програмуудад ашигладаг.
4. Зардал ба үйлдвэрлэл:
Нүхэн антеннуудыг нарийн төвөгтэй дизайн, нарийн үйлдвэрлэх хэрэгцээ шаардлагаас шалтгаалан үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн илүү үнэтэй байдаг. Тэдгээрийг ихэвчлэн CNC боловсруулах эсвэл фотолитографи гэх мэт үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт техникийг ашиглан үйлдвэрлэдэг.
ПХБ-ын антеннууд нь ПХБ үйлдвэрлэх процесст нэгтгэгдсэн тул илүү хэмнэлттэй байдаг. Энэ нь их хэмжээгээр үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь өндөр эзэлхүүнтэй өргөн хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлд тохиромжтой.
Дүгнэлт
Дүгнэж хэлэхэд, нөхөөсийн антенн болон ПХБ антеннууд нь дизайн, гүйцэтгэл, хэрэглээ, өртөгөөрөө ялгаатай байдаг. Нүхэн антеннууд нь тусгай зориулалтын хэрэглээнд ашиглагддаг өндөр хүчин чадалтай антенууд байдаг бол ПХБ антеннууд нь илүү хэмнэлттэй бөгөөд хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлд нэгтгэхэд хялбар байдаг. Энэ хоёрын хоорондох сонголт нь гүйцэтгэл, хэмжээ, өртөг, нэгтгэх хялбар байдал зэрэг програмын тусгай шаардлагаас хамаарна.
