Linseantenne: Design, bruk, typer og dens bruksområder

En antenne er en metallisk overføringsenhet som sender og mottar radioelektromagnetiske bølger mellom den elektriske kretsen og rommet. Disse enhetene er tilgjengelige i forskjellige størrelser og former der de små antennene kan bli funnet på taket ditt som brukes til å se på TV og de store antennene brukes til å fange opp signaler millioner av kilometer unna satellitter. Det er forskjellige typer antenner er tilgjengelig der hver antenne hovedsakelig er designet for å sende og motta signaler i et visst frekvensområde basert på dens form og størrelse som ledning, dipol, sløyfe, kort dipol, blenderåpning, monopol, linse, spor, horn, etc. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over en av antennetypene, nemlig – linse antenne , og det fungerer med applikasjoner.

Hva er objektivantenne?

Den tredimensjonale elektromagnetiske enheten som hovedsakelig brukes til høyere frekvensapplikasjoner er kjent som en linseantenne. Denne antennen inkluderer en elektromagnetisk linse med mate og den ligner på en glasslinse som brukes i det optiske domenet. Denne antennen bruker en buet overflate for både overføring og mottak. Disse antennene er laget av glass, uansett hvor de konvergerende så vel som divergerende linseegenskapene følges. Objektivets antennes frekvensområde varierer fra 1000 MHz til 3000 MHz.

De funksjonen til en linseantenne er å generere en plan bølgefront fra sfærisk, kontrollere blenderåpningsbelysning, kollimere elektromagnetiske stråler, danner fronten av den innkommende bølgen ved dens fokus og produserer retningskarakteristikk.

Objektivantennedesign

Objektivantenne er hovedsakelig designet for å sende og motta signaler innenfor mikrobølgefrekvensområdet. Hvis vi vurderer at en optisk linse av konvergerende type er tilstede i en spesifikk posisjon og energikilde er tilstede ved brennpunktet som produserer energien i en brennviddeavstand langs den optiske linseaksen i overføringsmodus.

Vi bør alle være klar over at fra et optisk synspunkt når lyset faller på utsiden av linsen, så vrir det seg på grunn av brytningen. Her avhenger måten å vri lysenergi på hovedsakelig av materialet og kurven der linsen er laget.

Som et resultat, når mateantennen som en dipol- eller hornantenne er tilstede ved brennpunktet som er tilgjengelig på venstre side av linsen, kan den nye sfæriske bølgefronten fra kilden som avviker fra naturen falle inn fra antennens overflate.

Så når strålene strømmer gjennom den etter innfallet, vil de avvikende strålene kollimere på grunn av brytning og endres til flate bølgefronter. Dermed oppnås de parallelle strålene på høyre side av den optiske linsen. Slik overføres antennens signal med et mateelement. Tilsvarende, hvis denne antennen er laget av et dielektrisk materiale, blir de elektromagnetiske RF-signalene kollimert på samme måte og videre blir de overført.

Vurder nå følgende antenne i mottaksmodus. I denne modusen vil de parallelle strålene falle inn på den konvergerende linseoverflaten, ved fokuspunktet på venstre side av linsen konvergerer på grunn av brytningsmekanismen. Så denne prosessen brukes når den er brukt for mottaksmodus.

Her skal det bemerkes at for å oppnå bedre fokuseringsegenskaper ved radiofrekvens, må mediet ha en brytningsindeks under enhet. Så dette fører til å gi rette bølgefronter selv når materialets brytningsindeks er lav/høy.

Objektivantenne fungerer

Linseantennen som fungerer er den samme som en optisk linse. I linsemateriale har mikrobølgesignalene en annen fasehastighet enn i luft, så den endrede linsetykkelsen forsinker ganske enkelt mikrobølgesignalene som sendes gjennom den i forskjellige mengder, bølgeretningen og endring av bølgefrontformen.

Denne antennen bruker egenskapene til konvergens og divergens til en linse for å sende og motta signaler. Disse typer antenner inkluderer en dipol/hornantenne med linsen. Her avhenger objektivstørrelsen hovedsakelig av driftsfrekvensen, så når driftsfrekvensen er høyere, er objektivet mindre i størrelse. Så ved høye frekvenser brukes disse antennene fordi de ved lavere frekvenser kan være noe klumpete.

I en parabolsk reflekto r, vi har sett at den utsendte energien fra mateelementet ved fokuset til reflektoren når overflaten, så endrer den mikrobølgene som blir sfærisk utstrålt til plane bølger. Så det forbedrer retningslinjen.

På samme måte når det gjelder en linseantenne, fungerer punktkilden som matingen som produserer mikrobølgeenergien til den optiske linseoverflaten. Så denne optiske overflaten driver de utstrålte sfæriske bølgefrontene til å endre seg til kollimerte.

Her er det bemerkelsesverdig at den kollimerende linsen er laget av et dielektrisk materiale som har den endelige dielektriske konstantverdien. Imidlertid kan disse også lages med materialer som viser under enhet av brytningsindeks ved RF.

Objektivantennetyper

Det er to typer linseantenneforsinket linseantenne og rask linseantenne som diskuteres nedenfor.

Forsinket objektivantenne

En forsinkelseslinse eller en langsom bølgelinseantenne kan defineres som en antenne som forårsaker retardasjon i de bevegelige bølgefrontene på grunn av linsemediet. Noen ganger kalles denne typen antenner også dielektriske linser. Representasjonen av den dielektriske linsevirkningen til antennen er vist nedenfor.

I denne typen antenner beveger radiobølgene seg veldig sakte i linsemediet enn i ledig plass, brytningsindeksen er større enn én. Dermed økes lengden på banen ved å passere gjennom mediet til linsen.

Dette er det samme som en vanlig optisk linsevirkning på lyset. Siden solide deler av linsen øker lengden på banen, fokuserer en konvergerende linse som en konveks linse radiobølger og en divergerende linse som en konkav linse sprer radiobølger som i vanlige linser. Disse linsene er laget med dielektriske materialer og H-plan platestrukturer.

Forsinket linseantenne er klassifisert i to typer basert på den dielektriske materialtypen som brukes til konstruksjon: metallisk dielektrisk linse og ikke-metallisk dielektrisk linse.

Rask objektivantenne

I en fast linse eller hurtigbølgeantenne beveger radiobølgene seg veldig raskere innenfor linsemediet sammenlignet med i ledig plass, og dermed er brytningsindeksen under én, så lengden på den optiske banen reduseres ved å passere gjennom linsemediet . Noen ganger er denne antennen også kjent som en E-plan metallplateantenne.

Denne typen antenner har ingen analog innenfor vanlige optiske materialer, så det skjer på grunn av at radiobølgenes fasehastighet i bølgeledere er høyere enn lyshastigheten. Siden solide deler av linsen reduserer lengden på banen, fokuserer en konvergerende linse som en konkav linse radiobølger og en divergerende linse som en konveks linse er motsatt av vanlige optiske linser. Disse linsene er laget med E-plan platestrukturer og negativ-indeks metamaterialer.

Fordeler og ulemper

De fordelene med objektivantenne Inkluder følgende.

• Den har smal strålebredde, lav støytemperatur, høy forsterkning og lave sidelober.
• Strukturen til disse antennene er mer kompakt.
• Disse er mindre vekt sammenlignet med parabolske reflektorer og hornantenner.
• Den har bedre designtoleranse.
• Mate- og matestøtten i denne antennen hindrer ikke blenderåpningen.
• Strålen kan beveges i vinkel i forhold til aksen.
• Det gir mer fleksibilitet innenfor designtoleranse, så vridning innenfor denne antennen er mulig.
• Den brukes til ekstremt høyfrekvente applikasjoner.

De ulemper med linseantenner Inkluder følgende.

• Spesielt objektiver er store ved lavere frekvenser.
• Kompleksitet i designet.
• Disse er dyre for samme spesifikasjoner sammenlignet med reflektorer.

applikasjoner

De bruksområder for linseantenner Inkluder følgende.

• Disse er egnet for frekvenser over 3 GHz.
• Brukes som bredbåndsantennen.
• Disse brukes hovedsakelig for applikasjoner med mikrobølgefrekvens.
• Denne antennens konvergerende egenskaper kan brukes til å utvikle et stort utvalg av antenner kalt parabolske reflektorantenner, så disse er mye brukt innen satellittkommunikasjon.
• Disse brukes som kollimerende elementer i høyforsterkede mikrobølgesystemer som radioteleskoper, millimeterbølger radar og satellittantenner.

Dermed er dette en oversikt over linseantenner – jobbe med applikasjoner. Disse antennene har hovedsakelig kommet for å gi en løsning til eiere og operatører av spillesteder ved å tilby bedre mobiltilkobling som er enklere å distribuere og rimeligere. Her er et spørsmål til deg, hva er en hornantenne?