ΚεραίαΤο κέρδος είναι μια κρίσιμη παράμετρος στα ασύρματα συστήματα επικοινωνίας, καθώς καθορίζει την ικανότητα μιας κεραίας να κατευθύνει ή να συγκεντρώνει την ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Το υψηλότερο κέρδος κεραίας βελτιώνει την ισχύ του σήματος, επεκτείνει την εμβέλεια επικοινωνίας και ενισχύει τη συνολική απόδοση του συστήματος. Αυτό το άρθρο διερευνά πρακτικές μεθόδους για την αύξηση του κέρδους κεραίας, εστιάζοντας στις αρχές σχεδιασμού, τις τεχνικές βελτιστοποίησης και τις προηγμένες τεχνολογίες.
1. Βελτιστοποίηση σχεδιασμού κεραίας
Το κέρδος μιας κεραίας σχετίζεται στενά με τον φυσικό της σχεδιασμό. Ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να αυξηθεί το κέρδος είναι η χρήση μιας κατευθυντικής κεραίας, όπως μια Yagi-Uda, μια παραβολική ανακλαστήρα ή μια κεραία patch, η οποία εστιάζει την ενέργεια σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση αντί να την ακτινοβολεί ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις. Για παράδειγμα, οι παραβολικές ανακλαστικές κεραίες επιτυγχάνουν υψηλό κέρδος συγκεντρώνοντας σήματα στο εστιακό σημείο, καθιστώντας τες ιδανικές για επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων.
2. Αυξήστε το μέγεθος της κεραίας
Το κέρδος της κεραίας είναι ανάλογο με το ενεργό διάφραγμά της, το οποίο σχετίζεται άμεσα με το φυσικό της μέγεθος. Οι μεγαλύτερες κεραίες μπορούν να συλλαμβάνουν ή να ακτινοβολούν περισσότερη ενέργεια, με αποτέλεσμα υψηλότερο κέρδος. Για παράδειγμα, οι κεραίες-πιάτο με μεγαλύτερες διαμέτρους παρέχουν υψηλότερο κέρδος λόγω της αυξημένης επιφάνειάς τους. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση περιορίζεται από πρακτικούς περιορισμούς όπως ο χώρος και το κόστος.
3. ΧρήσηΣυστοιχίες κεραιών
Οι συστοιχίες κεραιών αποτελούνται από πολλαπλές μεμονωμένες κεραίες διατεταγμένες σε μια συγκεκριμένη διαμόρφωση. Συνδυάζοντας τα σήματα από αυτά τα στοιχεία, η συστοιχία μπορεί να επιτύχει υψηλότερο κέρδος και κατευθυντικότητα. Οι κεραίες με συστοιχία φάσεων, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν τεχνικές μετατόπισης φάσης για να κατευθύνουν ηλεκτρονικά τη δέσμη, παρέχοντας τόσο υψηλό κέρδος όσο και ευελιξία στην κατευθυντικότητα.
RM-PA1075145-32
RM-PA7087-43
RM-SWA910-22
4. Βελτίωση της αποδοτικότητας των ζωοτροφών
Το σύστημα τροφοδοσίας, το οποίο μεταφέρει ενέργεια μεταξύ του πομπού/δέκτη και της κεραίας, παίζει κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό του κέρδους. Η χρήση υλικών χαμηλών απωλειών και η βελτιστοποίηση του δικτύου τροφοδοσίας μπορούν να ελαχιστοποιήσουν τις απώλειες ενέργειας και να βελτιώσουν τη συνολική απόδοση. Για παράδειγμα, τα ομοαξονικά καλώδια με χαμηλότερη εξασθένηση ή οι τροφοδοσίες κυματοδηγών μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση.
5. Μειώστε τις απώλειες
Οι απώλειες στο σύστημα κεραίας, όπως οι απώλειες αντίστασης, οι διηλεκτρικές απώλειες και οι αναντιστοιχίες σύνθετης αντίστασης, μπορούν να μειώσουν σημαντικά το κέρδος. Η χρήση υλικών υψηλής αγωγιμότητας (π.χ. χαλκού ή αλουμινίου) για τη δομή της κεραίας και διηλεκτρικών υλικών χαμηλών απωλειών για υποστρώματα μπορεί να μετριάσει αυτές τις απώλειες. Επιπλέον, η διασφάλιση της σωστής αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης μεταξύ της κεραίας και της γραμμής μεταφοράς μεγιστοποιεί τη μεταφορά ισχύος και αυξάνει το κέρδος.
6. Προσλάβετε Ανακλαστές και Διευθυντές
Στις κατευθυντικές κεραίες όπως οι κεραίες Yagi-Uda, χρησιμοποιούνται ανακλαστήρες και κατευθυντήρες για την ενίσχυση του κέρδους. Οι ανακλαστήρες τοποθετούνται πίσω από το στοιχείο ακτινοβολίας για να ανακατευθύνουν την ενέργεια προς τα εμπρός, ενώ οι κατευθυντήρες τοποθετούνται μπροστά για να εστιάσουν περαιτέρω τη δέσμη. Η σωστή απόσταση και το σωστό μέγεθος αυτών των στοιχείων μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά το κέρδος και την κατευθυντικότητα.
Σύναψη
Η αύξηση του κέρδους της κεραίας περιλαμβάνει έναν συνδυασμό προσεκτικού σχεδιασμού, επιλογής υλικού και προηγμένων τεχνικών. Βελτιστοποιώντας τη φυσική δομή της κεραίας, μειώνοντας τις απώλειες και αξιοποιώντας τεχνολογίες όπως οι συστοιχίες κεραιών και η μορφοποίηση δέσμης, είναι δυνατό να επιτευχθούν σημαντικές βελτιώσεις στο κέρδος και στη συνολική απόδοση του συστήματος. Αυτές οι βελτιώσεις είναι απαραίτητες για εφαρμογές που κυμαίνονται από την ασύρματη επικοινωνία έως τα συστήματα ραντάρ και δορυφόρων.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις κεραίες, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:
Ώρα δημοσίευσης: 21 Φεβρουαρίου 2025
