Nūhou - Hoʻomaka a hoʻokaʻawale ʻana i kekahi mau antenna maʻamau

1. Introduction to Antennas
ʻO ka antenna kahi hoʻololi hoʻololi ma waena o kahi ākea a me kahi laina hoʻouna, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1. Hiki ke ʻano o ka laina hoʻouna ma ke ʻano o kahi laina coaxial a i ʻole kahi pahu hollow (waveguide), i hoʻohana ʻia e hoʻouna i ka ikehu electromagnetic mai kahi kumu. i kahi antenna, a i ʻole mai kahi antenna i kahi mea hoʻokipa. ʻO ka mea mua he antenna hoʻouna, a ʻo ka hope he antenna loaʻa.

Kiʻi 1 Alanui hoʻouna ikehu electromagnetic (wahi kumu-kumu laina-antenna-ʻole wahi)

Hōʻike ʻia ka hoʻouna ʻana o ka ʻōnaehana antena ma ke ʻano hoʻoili o ka Figure 1 e ka Thevenin e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 2, kahi i hōʻike ʻia ai ke kumu e kahi mea hoʻopuka hōʻailona kūpono, ua hōʻike ʻia ka laina hoʻouna e kahi laina me ka impedance hiʻohiʻona Zc, a hōʻike ʻia ka antenna e kahi ukana ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Hōʻike ka RL i ke kūpaʻa haʻahaʻa i ka conduction a me nā poho dielectric e pili ana i ka hoʻolālā antenna, ʻoiai ʻo Rr e hōʻike ana i ka pale radiation o ka antenna, a ua hoʻohana ʻia ka reactance XA e hōʻike i ka ʻāpana noʻonoʻo o ka impedance e pili ana me ka radiation antenna. Ma lalo o nā kūlana kūpono, pono e hoʻoneʻe ʻia ka ikehu a pau e ke kumu hōʻailona i ka pale ʻana i ka radiation Rr, i hoʻohana ʻia e hōʻike i ka hiki o ka radiation o ka antenna. Eia nō naʻe, i nā noi kūpono, aia nā poho conductor-dielectric ma muli o nā hiʻohiʻona o ka laina hoʻouna a me ka antenna, a me nā poho i hoʻohālikelike ʻia (mismatch) ma waena o ka laina hoʻouna a me ka antenna. Ke noʻonoʻo nei i ka impedance kūloko o ke kumu a me ka nānā ʻole ʻana i ka laina hoʻouna a me ka noʻonoʻo ʻana (mismatch), hāʻawi ʻia ka mana kiʻekiʻe i ka antenna ma lalo o ka conjugate match.

Kiʻi 2

Ma muli o ka like ʻole ma waena o ka laina hoʻouna a me ka antenna, ua hoʻopili ʻia ka nalu i hōʻike ʻia mai ke kikowaena me ka nalu hanana mai ke kumu a i ka antenna e hana i kahi nalu kū, e hōʻike ana i ka neʻe ʻana o ka ikehu a me ka mālama ʻana a he mea hana resonant maʻamau. Hōʻike ʻia kahi ʻano nalu kū maʻamau e ka laina kiko ma ke Kiʻi 2. Inā ʻaʻole i hoʻolālā maikaʻi ʻia ka ʻōnaehana antenna, hiki i ka laina hoʻouna ke hana ma ke ʻano he mea mālama i ka ikehu i ka nui, ma mua o ke alakaʻi nalu a me ka mea hoʻoili ikehu.
ʻAʻole makemake ʻia nā poho e ka laina hoʻouna, antenna a me nā nalu kū. Hiki ke hōʻemi ʻia nā poho o ka laina ma ke koho ʻana i nā laina haʻahaʻa haʻahaʻa, ʻoiai hiki ke hōʻemi ʻia nā poho antenna ma ka hōʻemi ʻana i ke kūpaʻa pohō i hōʻike ʻia e RL ma ke Kiʻi 2. Hiki ke hoʻemi ʻia nā nalu kū a hiki ke hoʻemi ʻia ka mālama ʻana o ka ikehu ma ka laina ma ka hoʻohālikelike ʻana i ka impedance o ka antenna (hoʻouka) me ke ʻano impedance o ka laina.
I nā ʻōnaehana uila, ma waho aʻe o ka loaʻa ʻana a i ʻole ka hoʻouna ʻana i ka ikehu, koi pinepine ʻia nā antenna e hoʻonui i ka ikehu radiated i kekahi mau kuhikuhi a hoʻopaʻa i ka ikehu radiated ma nā ʻaoʻao ʻē aʻe. No laila, ma kahi o nā mea ʻike, pono e hoʻohana ʻia nā antenna e like me nā mea kuhikuhi. Hiki i nā Antenna ma nā ʻano like ʻole e hoʻokō i nā pono kikoʻī. He uwea paha ia, he aperture, he patch, he element assembly (array), he reflector, a lens, etc.

I nā ʻōnaehana kamaʻilio kelepona, ʻo nā antenna kekahi o nā mea koʻikoʻi. Hiki i ka hoʻolālā antenna maikaʻi ke hōʻemi i nā koi ʻōnaehana a hoʻomaikaʻi i ka hana ʻōnaehana holoʻokoʻa. ʻO kahi hiʻohiʻona maʻamau ʻo ke kīwī, kahi e hoʻomaikaʻi ʻia ai ka hoʻokipa hoʻolaha ma o ka hoʻohana ʻana i nā antenna kiʻekiʻe. ʻO nā Antenna i nā ʻōnaehana kamaʻilio he aha nā maka i ke kanaka.

2. Antenna Hoʻokaʻawale
1. Antenna Uea
ʻO nā antenna uea kekahi o nā ʻano maʻamau o nā antennas no ka mea e ʻike ʻia ma nā wahi āpau - nā kaʻa, nā hale, nā moku, nā mokulele, nā mokulele, a me nā mea ʻē aʻe. e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 3. ʻAʻole pono nā antenna Loop i ka pōʻai. Hiki iā lākou he rectangular, square, oval a i ʻole kekahi ʻano ʻē aʻe. ʻO ka antenna pōʻai ka mea maʻamau ma muli o kona ʻano maʻalahi.

Helu 3

2. Aperture Antennas
ʻOi aku ka nui o nā antenna aperture ma muli o ka piʻi ʻana o ka noi no nā ʻano paʻakikī o nā antennas a me ka hoʻohana ʻana i nā alapine kiʻekiʻe. Hōʻike ʻia kekahi mau ʻano o nā antenna aperture (pyramidal, conical a me rectangular horn antennas) ma ke Kiʻi 4. He mea pono loa kēia ʻano antenna no nā mokulele a me nā noi mokulele no ka mea hiki ke kau ʻia ma ka ʻaoʻao o waho o ka mokulele a i ʻole ka mokulele. Eia kekahi, hiki iā lākou ke uhi ʻia me kahi papa o nā mea dielectric e pale aku iā lākou mai nā wahi paʻakikī.

Helu 4

3. Antenna Microstrip
Ua kaulana loa nā antenna Microstrip i nā makahiki 1970, no nā noi ukali. Aia ka antenna i kahi substrate dielectric a me kahi ʻāpana metala. Hiki ke loaʻa nā ʻano like ʻole o ka pā metala, a ʻo ka antenna patch rectangular i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 5 ka mea maʻamau. He haʻahaʻa haʻahaʻa ko Microstrip antennas, kūpono i nā papa hoʻolālā a me nā papa ʻole, maʻalahi a maʻalahi hoʻi i ka hana ʻana, loaʻa ka paʻa kiʻekiʻe ke kau ʻia ma luna o nā papa paʻa, a kūpono me nā hoʻolālā MMIC. Hiki ke kau ʻia ma luna o ka ʻili o nā mokulele, nā mokulele, nā satelite, nā missiles, nā kaʻa, a me nā polokalamu kelepona a hiki ke hoʻolālā ʻia.

Helu 5

4. Array Antenna
ʻAʻole hiki ke hoʻokō ʻia nā hiʻohiʻona radiation e koi ʻia e nā noi he nui e kahi mea antenna hoʻokahi. Hiki i nā ʻāpana Antenna ke hana i ka radiation mai nā mea i hoʻohui ʻia e hana i ka radiation kiʻekiʻe i hoʻokahi a ʻoi aku paha nā kuhikuhi kikoʻī, hōʻike ʻia kahi hiʻohiʻona maʻamau ma ke Kiʻi 6.

Helu 6

5. Antenna Reflector
ʻO ka holomua o ka ʻimi ʻana i ka lewa ua alakaʻi pū i ka hoʻomohala wikiwiki ʻana o ka manaʻo antenna. Ma muli o ka pono o ke kamaʻilio ultra-lōʻihi, pono e hoʻohana ʻia nā antenna kiʻekiʻe loa e hoʻouna a loaʻa i nā hōʻailona miliona mau mile. I loko o kēia noi, he ʻano antenna maʻamau ka antenna parabolic i hōʻike ʻia ma ka Figure 7. ʻO kēia ʻano antenna he 305 mau mika a ʻoi aku paha, a ʻo ia ʻano nui e pono ai e hoʻokō i ka waiwai kiʻekiʻe e koi ʻia e hoʻouna a loaʻa paha nā hōʻailona miliona miliona. mile ka mamao. ʻO kekahi ʻano o ka reflector he hōʻike kihi, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 7 (c).

Helu 7

6. Nā Antenna Lens
Hoʻohana mua ʻia nā Lenses e hoʻohui i ka ikehu i hoʻopuehu ʻia i mea e pale ai i ka laha ʻana i nā kuhikuhi radiation makemake ʻole. Ma ka hoʻololi pono ʻana i ka geometry o ka lens a me ke koho ʻana i ka mea kūpono, hiki iā lākou ke hoʻololi i nā ʻano like ʻole o ka ikehu ʻokoʻa i nā nalu mokulele. Hiki ke hoʻohana ʻia i ka hapa nui o nā noi e like me nā antennas reflector parabolic, ʻoi aku ka nui ma nā alapine kiʻekiʻe, a lilo ko lākou nui a me ke kaumaha i mea nui loa i nā alapine haʻahaʻa. Hoʻokaʻawale ʻia nā antenna Lens e like me kā lākou mea hana a i ʻole nā ʻano geometric, i hōʻike ʻia kekahi o ia mau mea ma ke Kiʻi 8.