Микроволновые антенны преобразуют электрические сигналы в электромагнитные волны (и наоборот) с помощью высокоточных конструкций. Их работа основана на трёх основных принципах:
1. Преобразование электромагнитных волн
Режим передачи:
Радиочастотные сигналы от передатчика поступают через антенные разъёмы (например, SMA, N-типа) к точке питания. Проводящие элементы антенны (рупоры/диполи) преобразуют волны в направленные лучи.
Режим приема:
Падающие электромагнитные волны индуцируют токи в антенне, которые преобразуются обратно в электрические сигналы для приемника.
2. Направленность и контроль излучения
Направленность антенны определяет фокусировку луча. Антенна с высокой направленностью (например, рупорная) концентрирует энергию в узких лепестках, что определяется:
Направленность (дБи) ≈ 10 log₁₀(4πA/λ²)
Где A = площадь апертуры, λ = длина волны.
Изделия для микроволновых антенн, такие как параболические антенны, достигают направленности >30 дБи для спутниковых линий связи.
3. Ключевые компоненты и их роли
| Компонент | Функция | Пример |
|---|---|---|
| Излучающий элемент | Преобразует электрическую энергию в электромагнитную | Патч, диполь, щелевой |
| Сеть кормов | Направляет волны с минимальными потерями | Волновод, микрополосковая линия |
| Пассивные компоненты | Повышение целостности сигнала | Фазовращатели, поляризаторы |
| Разъемы | Интерфейс с линиями электропередачи | 2,92 мм (40 ГГц), 7/16 (высокая мощность) |
4. Конструкция, ориентированная на определенную частоту
< 6 ГГц: Микрополосковые антенны доминируют благодаря компактным размерам.
> 18 ГГц: волноводные рупоры отличаются низкими потерями.
Критический фактор: согласование импеданса на разъемах антенн предотвращает отражения (КСВН <1,5).
Реальные приложения:
5G Massive MIMO: микрополосковые антенные решетки с пассивными компонентами для управления лучом.
Радиолокационные системы: Высокая направленность антенны обеспечивает точное отслеживание целей.
Спутниковая связь: параболические отражатели достигают эффективности апертуры 99%.
Заключение: СВЧ-антенны используют электромагнитный резонанс, прецизионные типы антенных разъёмов и оптимизированную направленность антенны для передачи/приёма сигналов. Современные СВЧ-антенны используют пассивные компоненты для минимизации потерь и увеличения дальности действия.
Более подробную информацию об антеннах можно найти на сайте:
Время публикации: 15 августа 2025 г.
