หลัก

เสาอากาศทางทหาร: การใช้งาน ประเภท และคู่มือการเลือกใช้

เสาอากาศทางทหารทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อคลื่นวิทยุ (RF) ระหว่างแพลตฟอร์มด้านการป้องกันประเทศและสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้า โดยสนับสนุนการสื่อสาร เรดาร์ การเชื่อมต่อดาวเทียม การตรวจสอบคลื่นความถี่ การหาทิศทาง การส่งข้อมูลทางไกล และระบบสงครามอิเล็กทรอนิกส์ บนภาคพื้นดิน ยานพาหนะ ทางอากาศ ทางทะเล และฐานติดตั้งถาวร

ไม่มีการออกแบบเสาอากาศแบบใดแบบหนึ่งที่ดีที่สุดสำหรับทุกการใช้งานทางทหาร เสาอากาศสำหรับยานพาหนะที่มีขนาดเล็ก เสาอากาศเรดาร์ที่มีอัตราขยายสูง และเสาอากาศวัดค่าแบบบรอดแบนด์ ต่างก็แก้ปัญหาที่แตกต่างกัน การเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับช่วงความถี่ แบนด์วิดท์ อัตราขยาย ความกว้างของลำแสง โพลาไรเซชัน ข้อจำกัดของแพลตฟอร์ม การสัมผัสกับสภาพแวดล้อม และอินเทอร์เฟซที่ใช้โดยระบบ RF ทั้งหมด

เสาอากาศทางทหารคืออะไร?

เสาอากาศทางทหารคือเสาอากาศที่ได้รับการคัดเลือกหรือออกแบบมาสำหรับระบบ RF ของหน่วยงานป้องกันประเทศ การบินและอวกาศ หรือภาครัฐ หลักการพื้นฐานของเสาอากาศนั้นเหมือนกับในระบบเชิงพาณิชย์ แต่การบูรณาการทางทหารมักให้ความสำคัญมากขึ้นในด้านความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการทำซ้ำ ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า และความเหมาะสมทางกลไก

ไม่สามารถประเมินเสาอากาศได้โดยลำพัง สายป้อนสัญญาณ ตัวเชื่อมต่อ การเปลี่ยนผ่านของท่อนำคลื่น โดมครอบเสาอากาศ โครงสร้างยึด และพื้นผิวตัวนำที่อยู่ใกล้เคียง ล้วนสามารถเปลี่ยนแปลงการจับคู่ความต้านทานและรูปแบบการแผ่รังสีได้ ด้วยเหตุนี้ การเลือกเสาอากาศสำหรับงานทางทหารจึงควรเริ่มต้นจากข้อกำหนดของระบบโดยรวมมากกว่าที่จะพิจารณาเฉพาะประเภทของเสาอากาศเพียงอย่างเดียว

การใช้งานเสาอากาศทางทหารที่สำคัญ

การสื่อสารทางทหาร

เสาอากาศสื่อสารทางทหารทำหน้าที่ส่งสัญญาณเสียง ข้อมูล ภาพ และข้อมูลควบคุมระหว่างบุคลากร ยานพาหนะ อากาศยาน เรือ สถานีประจำที่ และสถานีปลายทางระยะไกล การครอบคลุมแบบรอบทิศทางอาจมีประโยชน์เมื่อทิศทางของสถานีอื่นเปลี่ยนไป ในขณะที่เสาอากาศแบบกำหนดทิศทางสามารถให้กำลังขยายที่สูงกว่าและเลือกรับสัญญาณได้ดีกว่าสำหรับการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด

ประเด็นสำคัญในการออกแบบ ได้แก่ แถบความถี่การทำงานที่สมบูรณ์ การครอบคลุมที่ต้องการ โพลาไรเซชัน การวางแนวของแท่นวาง พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่ และการสูญเสียในสายป้อน นอกจากนี้ เสาอากาศต้องเข้ากันได้กับวิทยุ ตัวกรอง เครื่องขยายสัญญาณ และส่วนประกอบ RF อื่นๆ ในระบบด้วย

เรดาร์และการติดตามเป้าหมาย

เสาอากาศเรดาร์ส่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าและรับสัญญาณสะท้อนเพื่อการตรวจจับ การวัดระยะ การติดตาม การสร้างภาพ หรือการวัดค่าต่างๆ อัตราขยายสูงและลำแสงที่ควบคุมได้มักมีความสำคัญ แต่ความกว้างของลำแสง ความครอบคลุมในการสแกน และประสิทธิภาพของไซด์โลบที่ต้องการนั้นขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของเรดาร์

เสาอากาศแบบฮอร์นถูกใช้บ่อยในฐานะเสาอากาศป้อนสัญญาณ เสาอากาศอ้างอิง และเสาอากาศวัด เสาอากาศสะท้อนแสงให้ทิศทางสูง ในขณะที่เสาอากาศแบบอาร์เรย์สามารถรองรับการควบคุมทิศทางลำแสงด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับภาพรวมของสถาปัตยกรรมเรดาร์แบบสแกนด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ โปรดดูที่PESA Radar คืออะไร?

การเชื่อมต่อผ่านดาวเทียมและการเชื่อมต่อที่อยู่นอกเหนือระยะสายตา

ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมโดยทั่วไปต้องการการขยายสัญญาณแบบทิศทาง การชี้เป้าที่แม่นยำ และการโพลาไรเซชันที่เสถียร การโพลาไรเซชันแบบวงกลมสามารถลดความไวต่อการวางแนวสัมพัทธ์ในบางลิงก์ ในขณะที่เสาอากาศแบบโพลาไรซ์คู่สามารถรองรับช่องสัญญาณตั้งฉากสองช่องหรือการกำหนดค่าการวัดที่ยืดหยุ่นได้ ต้องประเมินเสาอากาศ ตัวป้อนสัญญาณ และเรโดมร่วมกัน เนื่องจากความสูญเสียหรือข้อผิดพลาดของการโพลาไรเซชันส่งผลโดยตรงต่อระยะขอบของลิงก์

การตรวจสอบสเปกตรัมและการค้นหาทิศทาง

ระบบตรวจสอบสัญญาณและระบุทิศทางอาจต้องการช่วงความถี่ที่กว้าง รูปแบบการแผ่รังสีที่เสถียร และการตอบสนองต่อโพลาไรเซชันที่ทราบค่า เสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นช่วง เสาอากาศแบบไบโคนิก เสาอากาศแบบเกลียว และเสาอากาศแบบฮอร์นบรอดแบนด์ เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กัน ขึ้นอยู่กับย่านความถี่ อัตราขยาย และมุมการครอบคลุมที่ต้องการ

สำหรับการวัดแบบปรับเทียบแล้ว ข้อมูลรูปแบบที่ทำซ้ำได้และระนาบอ้างอิงที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง การเคลื่อนไหวของสายเคเบิล การสึกหรอของขั้วต่อ และโครงสร้างใกล้เคียงอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดซึ่งอาจถูกระบุว่าเป็นผลมาจากเสาอากาศได้

สงครามอิเล็กทรอนิกส์และการทดสอบแม่เหล็กไฟฟ้า

ระบบสนับสนุนทางอิเล็กทรอนิกส์ ระบบป้องกันทางอิเล็กทรอนิกส์ และระบบทดสอบทางแม่เหล็กไฟฟ้า ใช้เสาอากาศในการส่ง รับ ตรวจสอบ หรือวิเคราะห์พลังงานคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ที่กำหนด การทำงานแบบบรอดแบนด์ การควบคุมโพลาไรเซชัน การแยกพอร์ต และการจัดการพลังงานอาจมีความสำคัญ ความต้องการที่แน่นอนควรได้รับการกำหนดในระดับระบบ รวมถึงสภาพแวดล้อมการทำงานและวิธีการวัด

แพลตฟอร์มทางอากาศ ทางทะเล ยานพาหนะ และไร้คนขับ

การบูรณาการแพลตฟอร์มมีความสำคัญไม่แพ้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า ระบบบนอากาศยานและไร้คนขับอาจให้ความสำคัญกับมวลต่ำ ขนาดกะทัดรัด และการติดตั้งตามหลักอากาศพลศาสตร์ ระบบในยานพาหนะต้องคำนึงถึงการสั่นสะเทือน การจัดวางสายเคเบิล และอิทธิพลของตัวถังยานพาหนะ การติดตั้งในทะเลและกลางแจ้งต้องให้ความสำคัญกับความชื้น การสัมผัสกับเกลือ การปิดผนึก และการป้องกันการกัดกร่อน

เสาอากาศทางทหารประเภททั่วไป

เสาอากาศแบบฮอร์น

เสาอากาศแบบฮอร์นให้การแผ่รังสีแบบมีทิศทาง อัตราขยายที่เป็นประโยชน์ และประสิทธิภาพในย่านไมโครเวฟที่เข้าใจได้ง่าย เสาอากาศแบบฮอร์นมาตรฐานใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดอ้างอิง การสอบเทียบ และการทดสอบช่วงความถี่ เสาอากาศแบบฮอร์นบรอดแบนด์รองรับย่านความถี่การทำงานที่กว้างกว่า ในขณะที่การออกแบบทรงกรวยและทรงลูกคลื่นสามารถให้รูปแบบการกระจายคลื่นและลักษณะการโพลาไรซ์ที่แตกต่างกันได้

เสาอากาศฮอร์นแบบสองขั้ว

เสาอากาศแบบฮอร์นสองขั้วให้พอร์ตโพลาไรเซชันตั้งฉากสองพอร์ต มีประโยชน์เมื่อระบบต้องเปรียบเทียบช่องสัญญาณโพลาไรเซชัน ปรับปรุงความยืดหยุ่นในการวัด หรือรองรับความหลากหลายของโพลาไรเซชัน ควรตรวจสอบการแยกพอร์ต ประสิทธิภาพการข้ามโพลาไรเซชัน และทิศทางของช่องสัญญาณทั้งสองตลอดทั้งย่านความถี่

เสาอากาศแบบอาร์เรย์

เสาอากาศแบบอาร์เรย์ประกอบด้วยองค์ประกอบการแผ่รังสีหลายตัวเพื่อปรับรูปร่างหรือกำหนดทิศทางของลำแสง อาร์เรย์แบบระนาบและอาร์เรย์แบบช่องคลื่นสามารถออกแบบเพื่อให้ได้อัตราขยายสูง ควบคุมคลื่นรบกวนด้านข้าง และการสแกนแบบอิเล็กทรอนิกส์ ประสิทธิภาพของเสาอากาศเหล่านี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบขององค์ประกอบ ระยะห่าง เครือข่ายป้อนสัญญาณ การควบคุมเฟสและแอมพลิจูด การออกแบบทางความร้อน และการสอบเทียบ

เสาอากาศสะท้อนแสง

เสาอากาศแบบ Prime-focus และ Cassegrain reflector สามารถให้กำลังขยายสูงและลำแสงแคบสำหรับระบบเรดาร์ การสื่อสารผ่านดาวเทียม และระบบวัด การเลือกแหล่งป้อนสัญญาณ รูปทรงของตัวสะท้อน การกีดขวาง ความแม่นยำของพื้นผิว และการจัดแนว ล้วนมีผลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของไซด์โลบ

เสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นช่วงๆ เสาอากาศแบบสองกรวย และเสาอากาศแบบเกลียว

เสาอากาศตระกูลเหล่านี้มักถูกพิจารณาเมื่อต้องการครอบคลุมความถี่ในวงกว้าง เสาอากาศแบบลอการิทมิก-คาบ (Log-periodic antennas) ให้การทำงานแบบบรอดแบนด์ที่มีทิศทาง เสาอากาศแบบไบโคนิก (Biconical antennas) ให้แบนด์วิดท์กว้างพร้อมการครอบคลุมในแนวราบเกือบรอบทิศทางในรุ่นที่เหมาะสม เสาอากาศแบบเกลียว (Spiral antennas) สามารถรองรับการโพลาไรซ์แบบวงกลมบรอดแบนด์ได้เมื่อความถนัดมือและอัตราส่วนแกนตรงกันอย่างถูกต้อง

เสาอากาศโพรบแบบท่อนำคลื่น

หัววัดแบบท่อนำคลื่นเป็นเสาอากาศขนาดกะทัดรัดที่ใช้ในชุดการวัดคลื่นไมโครเวฟและคลื่นมิลลิเมตร ระบบสนามใกล้ และอุปกรณ์สอบเทียบ การเลือกใช้ขึ้นอยู่กับย่านความถี่ของท่อนำคลื่น หน้าแปลน โพลาไรเซชัน ความกว้างของลำแสง และรูปทรงเรขาคณิตของการวัดที่ต้องการ

วิธีการเลือกเสาอากาศสำหรับใช้งานทางทหาร

1. กำหนดช่วงความถี่ทั้งหมด

ระบุความถี่ใช้งานต่ำสุดและสูงสุด รวมถึงระยะขอบการทดสอบหรือการปรับแต่งใดๆ โมเดลที่ครอบคลุมเพียงบางส่วนของย่านความถี่ อาจแสดงประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ที่ความถี่กลาง แต่มีการจับคู่ความต้านทานที่ไม่ดีหรือรูปแบบการแผ่คลื่นผิดเพี้ยนใกล้ขอบย่านความถี่

2. ปรับค่าเกน ความกว้างของลำแสง และพื้นที่ครอบคลุมให้เหมาะสม

อัตราขยายและความกว้างของลำแสงมีความสัมพันธ์กัน เสาอากาศแบบทิศทางที่มีอัตราขยายสูงโดยทั่วไปจะเน้นการกระจายพลังงานไปยังบริเวณเชิงมุมที่แคบกว่า ในขณะที่เสาอากาศที่มีช่วงครอบคลุมกว้างกว่าจะแลกเปลี่ยนทิศทางกับมุมมองที่กว้างขึ้น เลือกรูปแบบเสาอากาศตามรูปทรงเรขาคณิตของลิงก์ที่ต้องการ พื้นที่การสแกน และทิศทางการติดตั้ง

3. ยืนยันการโพลาไรเซชัน

การโพลาไรซ์แบบเชิงเส้น แบบเชิงเส้นคู่ และแบบวงกลม ไม่สามารถใช้แทนกันได้ ความไม่ตรงกันของโพลาไรซ์อาจทำให้สัญญาณสูญเสียอย่างมาก แม้ว่าความถี่และอัตราขยายจะดูถูกต้องก็ตาม สำหรับระบบโพลาไรซ์แบบวงกลม ให้ตรวจสอบว่าเป็น RHCP หรือ LHCP และตรวจสอบอัตราส่วนแกนในบริเวณเชิงมุมที่ต้องการ สำหรับเสาอากาศแบบโพลาไรซ์คู่ ให้ตรวจสอบพอร์ตและการแยกโพลาไรซ์แบบไขว้ด้วย

4. ตรวจสอบค่า VSWR, ค่าการสูญเสียการสะท้อนกลับ และประสิทธิภาพ

ค่า VSWR และค่าการสูญเสียการสะท้อนกลับบ่งชี้ว่าสัญญาณอินพุตของเสาอากาศเข้ากันได้ดีกับระบบ RF มากน้อยเพียงใด ควรตรวจสอบค่าเหล่านี้ตลอดทั้งย่านความถี่ ไม่ใช่แค่ความถี่เดียว ประสิทธิภาพการแผ่รังสี การสูญเสียจากการป้อนสัญญาณ และการสูญเสียจากโดมครอบเสาอากาศก็ควรนำมาพิจารณาด้วยเมื่อประเมินประสิทธิภาพของระบบที่เกิดขึ้นจริง

5. ตรวจสอบการจัดการพลังงานและอินเทอร์เฟซ

ตรวจสอบกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยและกำลังไฟฟ้าสูงสุด ประเภทและเพศของขั้วต่อ ขนาดท่อนำคลื่น หน้าแปลน ประเภทสายเคเบิล และอะแดปเตอร์ที่จำเป็น เสาอากาศที่เหมาะสมทางไฟฟ้าก็อาจยังไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ หากอินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อ ข้อกำหนดแรงบิด หรือระยะห่างในการติดตั้งไม่ถูกต้อง

6. พิจารณาถึงแพลตฟอร์มและสภาพแวดล้อม

ตรวจสอบข้อกำหนดด้านอุณหภูมิ ความชื้น ปริมาณฝน การเกิดน้ำแข็ง การสั่นสะเทือน แรงกระแทก ระดับความสูง การสัมผัสกับเกลือ และการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังควรประเมินความแข็งแรงในการติดตั้ง วัสดุของเรโดม โครงสร้างใกล้เคียง และการเดินสายเคเบิล การติดตั้งที่ควบคุมอย่างดีจะช่วยลดการบิดเบือนของรูปแบบและปรับปรุงความสามารถในการวัดซ้ำได้

7. ตรวจสอบประสิทธิภาพในการตั้งค่าขั้นสุดท้าย

ข้อมูลเสาอากาศจากโรงงานเป็นข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญ แต่ควรตรวจสอบระบบที่ติดตั้งแล้วกับตัวป้อนสัญญาณ โครงสร้างการติดตั้ง และเรโดมจริงทุกครั้งที่เป็นไปได้ วัดค่า S11 ตลอดช่วงความถี่ ตรวจสอบขั้วต่อและอินเทอร์เฟซ และเปรียบเทียบพฤติกรรมการแผ่รังสีกับพื้นที่ครอบคลุมที่ต้องการ กระบวนการแก้ไขปัญหาในทำไมเสาอากาศไมโครเวฟของฉันถึงทำงานได้ไม่ดี?มีรายการตรวจสอบระดับระบบที่ใช้งานได้จริง

ตัวเลือกเสาอากาศ RF MISO สำหรับระบบทางทหารและอวกาศ

RF MISO นำเสนอผลิตภัณฑ์เสาอากาศมาตรฐานและแบบปรับแต่งได้สำหรับเรดาร์ การสื่อสาร การวัด การบินและอวกาศ และระบบ RF ที่เกี่ยวข้อง รุ่นด้านล่างแสดงตัวเลือกความถี่ อัตราขยาย และโพลาไรเซชันต่างๆ การเลือกขั้นสุดท้ายควรพิจารณาจากข้อกำหนดที่เผยแพร่ของแต่ละรุ่นและความต้องการของระบบโดยรวมเป็นหลัก

สำหรับการตรวจสอบทางเทคนิค โปรดระบุย่านความถี่ใช้งาน อัตราขยายและความกว้างของลำแสงที่ต้องการ โพลาไรเซชัน แพลตฟอร์ม อินเทอร์เฟซ RF ขอบเขตการใช้งาน สภาพแวดล้อม ระดับกำลัง และจำนวน ภาพวาดของพื้นที่ติดตั้งและอินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อจะช่วยลดความเสี่ยงในการประกอบได้

คำถามที่พบบ่อย

อะไรทำให้เสาอากาศเหมาะสมสำหรับการใช้งานทางทหาร?

ความเหมาะสมขึ้นอยู่กับข้อกำหนดโดยรวม นอกเหนือจากประสิทธิภาพทางไฟฟ้าแล้ว เสาอากาศอาจต้องการอินเทอร์เฟซทางกลที่เฉพาะเจาะจง ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม ข้อมูลการสอบเทียบที่ทำซ้ำได้ การจัดการพลังงาน และความเข้ากันได้กับแพลตฟอร์มและวงจร RF

เสาอากาศประเภทใดเหมาะสมที่สุดสำหรับการสื่อสารทางทหาร?

ไม่มีเสาอากาศแบบใดที่ดีที่สุดสำหรับทุกการใช้งาน เสาอากาศแบบรอบทิศทางรองรับการครอบคลุมในมุมกว้าง ในขณะที่เสาอากาศแบบทิศทางให้กำลังขยายสูงกว่าสำหรับการเชื่อมต่อที่กำหนดไว้ ความถี่ แบนด์วิดท์ การวางแนวของแพลตฟอร์ม โพลาไรเซชัน และข้อจำกัดในการติดตั้งจะเป็นตัวกำหนดการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด

เหตุใดจึงใช้เสาอากาศแบบสองขั้ว?

เสาอากาศแบบโพลาไรซ์คู่ให้ช่องสัญญาณตั้งฉากสองช่อง สามารถรองรับความหลากหลายของโพลาไรซ์ การกำหนดค่าการทดสอบที่ยืดหยุ่น หรือการจัดเรียงการส่งและการรับแยกกัน เมื่อระบบทั้งหมดได้รับการออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นั้น ต้องตรวจสอบการแยกสัญญาณที่จำเป็นตลอดทั้งย่านความถี่

ความถี่มีผลต่อการเลือกเสาอากาศทางทหารอย่างไร?

ความถี่มีผลต่อขนาดของเสาอากาศ การแพร่กระจายคลื่น แบนด์วิดท์ที่ใช้งานได้ อินเทอร์เฟซการป้อนสัญญาณ และความคลาดเคลื่อนในการติดตั้ง ที่ความถี่ระดับมิลลิเมตร ข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการจัดตำแหน่ง การสึกหรอของตัวเชื่อมต่อ และคุณสมบัติของเรโดม อาจส่งผลกระทบทางไฟฟ้าอย่างมาก ดังนั้นความแม่นยำทางกลและการตั้งค่าการวัดจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ

RF MISO สามารถประเมินความต้องการเสาอากาศแบบกำหนดเองได้หรือไม่?

สามารถประเมินช่วงความถี่ที่กำหนดเอง โพลาไรเซชัน อินเทอร์เฟซ และการกำหนดค่าทางกลได้ตามความต้องการของโครงการ ติดต่อเราinfo@rf-miso.comพร้อมด้วยข้อกำหนดด้านไฟฟ้า เครื่องกล และสิ่งแวดล้อมอย่างครบถ้วน

บทสรุป

การเลือกใช้เสาอากาศสำหรับงานทางทหารเป็นงานด้านวิศวกรรมระบบ การสื่อสาร เรดาร์ ดาวเทียม การเฝ้าระวัง และการใช้งานด้านสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ต่างก็มีความต้องการที่แตกต่างกันในด้านแบนด์วิดท์ อัตราขยาย ความกว้างของลำแสง โพลาไรเซชัน และการบูรณาการกับแพลตฟอร์ม การกำหนดข้อกำหนดเหล่านั้นก่อน แล้วจึงตรวจสอบเสาอากาศในการติดตั้งขั้นสุดท้าย จะทำให้ระบบ RF มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น และลดปัญหาการบูรณาการที่ไม่จำเป็นลงได้

RM-WPA6-8,110-170 GHz

RM-BDHA1840-13,18-40 GHz

E-mail:info@rf-miso.com

เบอร์โทรศัพท์: 0086-028-82695327

เว็บไซต์: www.rf-miso.com


วันที่โพสต์: 28 พฤศจิกายน 2023

ดาวน์โหลดเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์