Anteny mikrofalowe przetwarzają sygnały elektryczne na fale elektromagnetyczne (i odwrotnie) za pomocą precyzyjnie zaprojektowanych konstrukcji. Ich działanie opiera się na trzech podstawowych zasadach:
1. Transformacja fali elektromagnetycznej
Tryb transmisji:
Sygnały RF z nadajnika przesyłane są przez złącza antenowe (np. SMA, typu N) do punktu zasilania. Elementy przewodzące anteny (głośniki/dipole) kształtują fale w wiązki kierunkowe.
Tryb odbioru:
Padające fale elektromagnetyczne indukują prądy w antenie, które następnie są przekształcane z powrotem na sygnały elektryczne dla odbiornika
2. Kierunkowość i kontrola promieniowania
Kierunkowość anteny określa skupienie wiązki. Antena o wysokiej kierunkowości (np. tuba) koncentruje energię w wąskich listkach, co jest regulowane przez:
Kierunkowość (dBi) ≈ 10 log₁₀(4πA/λ²)
Gdzie A = powierzchnia apertury, λ = długość fali.
Produkty anten mikrofalowych, takie jak anteny paraboliczne, osiągają kierunkowość >30 dBi dla łączy satelitarnych.
3. Kluczowe komponenty i ich role
| Część | Funkcjonować | Przykład |
|---|---|---|
| Element promieniujący | Konwertuje energię elektryczną-EM | Łatka, dipol, szczelina |
| Sieć kanałów | Przewodzi fale z minimalną stratą | Falowód, linia mikropaskowa |
| Elementy pasywne | Poprawa integralności sygnału | Przesuwniki fazowe, polaryzatory |
| Złącza | Interfejs z liniami transmisyjnymi | 2,92 mm (40 GHz), 7/16 (wysoka moc) |
4. Projektowanie specyficzne dla częstotliwości
< 6 GHz: Anteny mikropaskowe dominują ze względu na kompaktowe rozmiary.
> 18 GHz: Tuby falowodowe charakteryzują się niskimi stratami mocy.
Czynnik krytyczny: Dopasowanie impedancji na złączach antenowych zapobiega odbiciom (współczynnik SWR < 1,5).
Zastosowania w świecie rzeczywistym:
5G Massive MIMO: macierze mikropaskowe z pasywnymi komponentami do sterowania wiązką.
Systemy radarowe: Wysoka kierunkowość anteny zapewnia dokładne śledzenie celu.
Komunikacja satelitarna: Reflektory paraboliczne osiągają 99% wydajności apertury.
Wnioski: Anteny mikrofalowe wykorzystują rezonans elektromagnetyczny, precyzyjne typy złączy antenowych i zoptymalizowaną kierunkowość anteny do nadawania i odbioru sygnałów. Zaawansowane anteny mikrofalowe zawierają elementy pasywne, aby zminimalizować straty i zmaksymalizować zasięg.
Aby dowiedzieć się więcej o antenach, odwiedź stronę:
Czas publikacji: 15.08.2025
