При проектировании микроволновых антенн оптимальный коэффициент усиления должен обеспечивать баланс между производительностью и практичностью. Хотя высокий коэффициент усиления может улучшить мощность сигнала, он создаёт такие проблемы, как увеличение габаритов, проблемы с рассеиванием тепла и рост стоимости. Ниже приведены основные соображения:
1. Соответствие коэффициента усиления приложению
Базовая станция 5G (миллиметровый диапазон AAU):24-28 дБи, требуетвакуумная пайкапластина водяного охлаждения для обеспечения длительной работы на высокой мощности.
Спутниковая связь (диапазон Ka):40-45 дБи, полагаясь на водяное охлаждение с помощью скрытых медных трубок для решения проблемы рассеивания тепла антенн с большой апертурой.
Радиоэлектронная борьба/радар:20-30 дБи, используя жидкостное охлаждение при сварке трением с перемешиванием для адаптации к высокой динамической тепловой нагрузке.
Тестирование ЭМС:10-15 дБи, обычный сварочный радиатор может удовлетворить потребности.
Антенна Кассегрена (40 дБи)
Рупорная антенна с круговой поляризацией (20 дБи)
2. Технические ограничения высокого усиления
Узкое место в рассеивании тепла: антенны с коэффициентом усиления выше 25 дБи обычно требуют жидкостного охлаждения (например, вакуумной пайки или сварки трением с перемешиванием с использованием пластины водяного охлаждения), в противном случае мощность ограничена.
Ограничения по размеру: антенны с коэффициентом усиления выше 30 дБи могут превышать 1 метр в диапазоне Ka, поэтому их структурную конструкцию необходимо оптимизировать.
Факторы стоимости: при каждом увеличении усиления на 3 дБ стоимость системы охлаждения может увеличиться на 20–30%.
Планарная антенна (30 дБи)
Двойная круговая поляризованная рупорная антенна (10 дБи)
3. Предложения по оптимизации
Отдавайте приоритет соответствию требованиям заявки и избегайте чрезмерной погони за высокой выгодой.
Решение по охлаждению определяет мощность, а антенны с высоким коэффициентом усиления должны быть оснащены эффективным охлаждением (например, жидкостным охлаждением).
Баланс между пропускной способностью и коэффициентом усиления. Узкополосные системы могут обеспечить более высокий коэффициент усиления, а широкополосные системы должны идти на соответствующие компромиссы.
Вывод: Оптимальный коэффициент усиления зависит от конкретного применения, обычно он составляет 20–35 дБи, и его необходимо сочетать с передовой технологией охлаждения (например, вакуумной пайкой или сваркой трением с перемешиванием с водяным охлаждением) для обеспечения надежной работы.
Более подробную информацию об антеннах можно найти на сайте:
Время публикации: 12 июня 2025 г.
