Antena okresowa logarytmiczna: zasada działania i przewodnik wyboru

Szybka odpowiedź:Antena logarytmiczna okresowa to szerokopasmowa antena kierunkowa zbudowana z sekwencji skalowanych elementów promieniujących. Różne grupy elementów stają się aktywne elektrycznie przy różnych częstotliwościach, co pozwala jednej antenie zachować użyteczną impedancję i charakterystykę promieniowania w szerokim paśmie roboczym. Anteny logarytmiczne okresowe są szeroko stosowane do testowania EMI/EMC, monitorowania widma, pomiaru anten, namierzania kierunku oraz szerokopasmowych systemów RF.

Czym jest antena logarytmiczna okresowa?

A antena okresowa logarytmiczna, często w skrócie LPA, to rodzina anten niezależnych od częstotliwości, których geometria zmienia się w powtarzającym się logarytmicznym wzorze. Najpopularniejszą formą jest logarytmiczna, okresowa matryca dipolowa (LPDA), która wykorzystuje elementy dipolowe o stopniowo zmieniających się długościach i odstępach wzdłuż wysięgnika.

W przeciwieństwie do anteny wąskopasmowej zaprojektowanej wokół jednej dominującej długości rezonansowej, antena LPDA wykorzystuje kilka skalowanych elementów do pokrycia wybranych pasm częstotliwości. Przy dowolnej częstotliwości roboczej tylko grupa elementów w pobliżu rezonansu ma największy udział w promieniowaniu. Ten obszar nazywa sięobszar aktywnyWraz ze zmianą częstotliwości obszar aktywny przesuwa się wzdłuż układu.

Jak działa antena okresowa?

Wymiary sąsiednich elementów są powiązane współczynnikiem skali, powszechnie oznaczanym grecką literą tau. Długość elementu, odstępy i inne wymiary odpowiadają tej proporcjonalnej zależności. Ponieważ struktura powtarza się elektrycznie, gdy częstotliwość zmienia się o tę samą wartość, impedancja wejściowa i zachowanie promieniowania mogą pozostać względnie stabilne w szerokim paśmie.

Najdłuższe elementy obsługują zakres częstotliwości niższych, a najkrótsze – wyższy. Energia jest przesyłana przez zrównoważony układ zasilania, a zależność fazowa między sąsiednimi elementami tworzy wiązkę kierunkową. Rzeczywiste wzmocnienie, szerokość wiązki, stosunek przód-tył i dopasowanie impedancji zależą od szczegółowej geometrii, konstrukcji wsporczej, zasilania i środowiska instalacji.

Kluczowe cechy wydajnościowe

• Szeroka przepustowość robocza:jeden z modeli może pokryć szersze pasmo niż konwencjonalny dipol rezonansowy, zmniejszając potrzebę zmiany anten podczas pomiarów częstotliwości przemiatanej.
• Promieniowanie kierunkowe:główna wiązka światła pomaga zwiększyć selektywność przestrzenną w zakresie monitorowania, pomiarów i określania kierunku.
• Zachowanie względnie stabilne:odpowiednio zaprojektowana matryca może zapewnić odpowiednie parametry wzmocnienia i impedancji w określonym paśmie, chociaż każdy parametr powinien zostać sprawdzony w osobnej karcie katalogowej.
• Polaryzacja liniowa lub podwójnie liniowa:Polaryzacja zależy od modelu. Konstrukcje o podwójnej polaryzacji mogą obsługiwać dwie ortogonalne polaryzacje liniowe w jednym zespole antenowym.
• Kompromis między rozmiarem a częstotliwością:Pokrycie niższych częstotliwości wymaga dłuższych elementów i większej konstrukcji mechanicznej. Przestrzeń montażowa, obciążenie wiatrem i ograniczenia odległości testowej mają zatem znaczenie przy wyborze.

Typowe zastosowania

• Testowanie EMI i EMC:pomiary szerokopasmowej emisji promieniowania i odporności w wybranych zakresach częstotliwości.
• Pomiar anteny:porównanie wzmocnienia, pomiar charakterystyki promieniowania i praca w zakresie testowym szerokopasmowym.
• Monitorowanie widma:odbieranie sygnałów w wielu pasmach częstotliwości bez konieczności częstej wymiany anteny.
• Określanie kierunku i rozpoznanie:kierunkowa odpowiedź wspomaga analizę przenoszenia sygnału po zintegrowaniu z odpowiednim systemem RF.
• Badania bezprzewodowe i RF:ogólnego przeznaczenia do nadawania i odbioru w laboratoriach i w terenie w instalacjach pomiarowych.

Jak wybrać antenę okresową

Zacznij od pełnego pomiaru lub wymagań systemowych, a nie tylko od zakresu częstotliwości. Poniższe punkty pomogą inżynierom i kupującym porównać modele:

Czynnik selekcji	Dlaczego to ważne
Zakres częstotliwości	Wymagane pasmo musi mieścić się w określonym zakresie roboczym z odpowiednim marginesem.
Wzmocnienie i szerokość wiązki	Dotyczą one marginesu połączenia, natężenia pola, rozdzielczości przestrzennej i geometrii testu.
SWR	Dopasowanie impedancji ma wpływ na moc odbitą i niepewność pomiaru.
Polaryzacja	Wybierz polaryzację liniową lub podwójnie liniową w zależności od źródła, normy testowej i planu pomiaru.
Złącze i zasilanie	Sprawdź kompatybilność z systemem kablowym i wymagany ciągły lub szczytowy poziom mocy.
Obwiednia mechaniczna	Sprawdź wymiary, sposób montażu i odstępy instalacyjne, zwłaszcza w przypadku modeli o niskiej częstotliwości.

O co pytać producenta anten okresowych

Porównującproducent lub dostawca anteny okresowej, poproś o najnowszą kartę katalogową konkretnego modelu i sprawdź, jak podane wzmocnienie, współczynnik SWR, charakterystyka promieniowania i polaryzacja odnoszą się do całego pasma. Rysunki techniczne, orientacja złącza i szczegóły montażu są również ważne, ponieważ antena szerokopasmowa może być odpowiednia pod względem elektrycznym, ale mechanicznie niepraktyczna dla danej komory, masztu lub konfiguracji polowej.

RF MISO opracowuje, produkuje i dostarcza anteny RF i mikrofalowe do pomiarów, monitorowania i integracji systemów. Klienci mogą zapoznać się z pełną ofertą.Gama produktów anten okresowych RF MISOi porównaj pasmo robocze, wzmocnienie, polaryzację, złącze i rozmiar fizyczny przed zwróceniem się o pomoc w wyborze modelu.

Wybrane modele okresowych anten RF MISO Log

Poniższe przykłady ilustrują różne opcje pasm i polaryzacji. Specyfikacje zależą od modelu, dlatego należy korzystać z najnowszej, formalnej karty katalogowej jako ostatecznego odniesienia technicznego.