ในการออกแบบเสาอากาศไมโครเวฟ อัตราขยายที่เหมาะสมต้องสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการใช้งานจริง แม้ว่าอัตราขยายที่สูงจะช่วยเพิ่มความแรงของสัญญาณได้ แต่ก็อาจนำมาซึ่งปัญหาต่างๆ เช่น ขนาดที่เพิ่มขึ้น ปัญหาการระบายความร้อน และต้นทุนที่สูงขึ้น ประเด็นสำคัญที่ควรพิจารณามีดังนี้
1. การจับคู่ค่าเกนกับการใช้งาน
สถานีฐาน 5G (คลื่นมิลลิเมตร AAU):24-28เดซิเบล, กำหนดให้มีการบัดกรีด้วยสูญญากาศแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานกำลังสูงในระยะยาว
การสื่อสารผ่านดาวเทียม (แถบ Ka):40-45dBiโดยอาศัยการระบายความร้อนด้วยน้ำโดยใช้ท่อทองแดงฝังเพื่อแก้ปัญหาการกระจายความร้อนของเสาอากาศที่มีรูรับแสงขนาดใหญ่
สงครามอิเล็กทรอนิกส์/เรดาร์:20-30เดซิเบลโดยใช้ของเหลวหล่อเย็นด้วยการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบกวนเพื่อปรับให้เข้ากับภาระความร้อนแบบไดนามิกที่สูง
การทดสอบ EMC:10-15เดซิเบลครีบระบายความร้อนสำหรับเชื่อมธรรมดาสามารถตอบสนองความต้องการได้
เสาอากาศ Cassegrain (40dBi)
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลม (20dBi)
2. ข้อจำกัดทางวิศวกรรมของเกนสูง
คอขวดในการระบายความร้อน: เสาอากาศที่สูงกว่า 25dBi มักต้องใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลว (เช่น การบัดกรีด้วยสูญญากาศหรือแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำแบบเชื่อมด้วยแรงเสียดทาน) มิฉะนั้น ความจุของพลังงานจะถูกจำกัด
ข้อจำกัดด้านขนาด: เสาอากาศที่มีขนาดมากกว่า 30dBi อาจเกิน 1 เมตรในแบนด์ Ka และการออกแบบโครงสร้างจะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสม
ปัจจัยด้านต้นทุน: การเพิ่มขึ้นของค่าเกนทุกๆ 3dB อาจทำให้ต้นทุนของระบบระบายความร้อนเพิ่มขึ้น 20%-30%
เสาอากาศแบบระนาบ (30dBi)
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลมคู่ (10dBi)
3. ข้อเสนอแนะการเพิ่มประสิทธิภาพ
ให้ความสำคัญกับการจับคู่ความต้องการของแอปพลิเคชันและหลีกเลี่ยงการแสวงหาผลตอบแทนที่สูงมากเกินไป
โซลูชันการระบายความร้อนจะกำหนดความจุพลังงาน และเสาอากาศที่มีอัตราขยายสูงจะต้องติดตั้งระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ (เช่น ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว)
สร้างสมดุลระหว่างแบนด์วิดท์และเกน ระบบแบนด์วิดท์แคบสามารถขยายเกนได้สูงขึ้น และระบบบรอดแบนด์จำเป็นต้องประนีประนอมอย่างเหมาะสม
บทสรุป: อัตราขยายที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 20-35dBi และต้องใช้ร่วมกับเทคโนโลยีระบายความร้อนขั้นสูง (เช่น การบัดกรีด้วยสุญญากาศหรือการระบายความร้อนด้วยน้ำด้วยการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบกวน) เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเสาอากาศ โปรดไปที่:
เวลาโพสต์: 12 มิ.ย. 2568
