เสาอากาศทรงกรวยคู่: หลักการทำงาน การออกแบบ และการใช้งาน

A เสาอากาศทรงกรวยคู่เสาอากาศแบบบรอดแบนด์นี้ประกอบด้วยกรวยนำไฟฟ้าสองอันวางประกบกันและป้อนสัญญาณที่ปลายกรวย รูปทรงที่ค่อยๆ เปลี่ยนแปลงทำให้มีแบนด์วิดธ์การทำงานที่กว้างกว่าเสาอากาศไดโพลแบบลวดบางทั่วไป จึงเหมาะสำหรับการวัดแบบบรอดแบนด์ การทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า การตรวจสอบสเปกตรัม การสื่อสาร และการใช้งานเรดาร์

เสาอากาศแบบไบโคนิกคืออะไร?

เสาอากาศแบบไบโคนิกสามารถมองได้ว่าเป็นไดโพลบรอดแบนด์สามมิติ กรวยสองอันที่อยู่ตรงข้ามกันทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบการแผ่รังสี ในขณะที่ตัวป้อนสัญญาณตั้งอยู่ที่ช่องว่างแคบๆ ระหว่างปลายกรวย มุมของกรวย ความยาวของกรวย รูปทรงเรขาคณิตของตัวป้อนสัญญาณ และโครงสร้างโดยรอบจะเป็นตัวกำหนดช่วงความถี่ที่ใช้งานได้ การจับคู่ความต้านทาน และลักษณะการแผ่รังสี

ขึ้นอยู่กับขนาดและการติดตั้ง เสาอากาศสามารถให้การโพลาไรซ์เชิงเส้นและรูปแบบการกระจายคลื่นแบบรอบทิศทางโดยทั่วไป ประสิทธิภาพจะเปลี่ยนแปลงไปตามย่านความถี่ใช้งาน ดังนั้นควรตรวจสอบอัตราขยาย ค่า VSWR และรูปแบบการแผ่รังสีที่ระบุไว้สำหรับช่วงความถี่ที่ต้องการใช้งานเสมอ

เสาอากาศแบบไบโคนิกทำงานอย่างไร?

กระแส RF เข้าสู่เสาอากาศที่จุดป้อนสัญญาณและไหลไปตามพื้นผิวตัวนำที่ขยายตัว เนื่องจากตัวนำขยายตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไป การเปลี่ยนจากบริเวณป้อนสัญญาณไปยังพื้นที่ว่างจึงราบรื่นกว่าในช่วงความถี่กว้าง รูปทรงเรขาคณิตนี้ช่วยรักษาค่าความต้านทานอินพุตที่ใช้งานได้และการแผ่รังสีที่เสถียรในช่วงแบนด์วิดท์ที่กว้างกว่าไดโพลแบบแถบความถี่แคบ

เสาอากาศนี้ไม่อาศัยการสะท้อนแบบหลายเส้นทางภายในกรวย การแผ่รังสีเกิดจากกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาบนพื้นผิวตัวนำ ที่ความถี่สูงขึ้น ขนาดทางไฟฟ้าและรายละเอียดของการป้อนสัญญาณอาจสร้างความแปรผันของรูปแบบเพิ่มเติม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการออกแบบแบบบรอดแบนด์จึงต้องได้รับการประเมินตลอดช่วงความถี่การทำงานทั้งหมด

พารามิเตอร์การออกแบบหลัก

• ช่วงความถี่:ช่วงความถี่ทั้งหมดที่ตรงตามข้อกำหนดด้านอิมพีแดนซ์และการแผ่รังสี
• VSWR และอิมพีแดนซ์:ตัวเลขเหล่านี้บ่งชี้ถึงประสิทธิภาพในการถ่ายโอนพลังงานคลื่นวิทยุระหว่างสายป้อนและเสาอากาศ
• ได้รับ:เสาอากาศแบบไบโคนิกบรอดแบนด์โดยทั่วไปให้กำลังขยายปานกลางซึ่งแปรผันตามความถี่
• รูปแบบการแผ่รังสี:ควรตรวจสอบความเสถียรของรูปแบบและการครอบคลุมมุมอะซิมุธตลอดทั้งย่านความถี่
• การแบ่งขั้ว:การวางแนวจะเป็นตัวกำหนดทิศทางของการโพลาไรซ์เชิงเส้น
• ขั้วต่อและการจัดการพลังงาน:ทั้งสองอย่างต้องตรงกับระบบทดสอบหรือแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุ (RF)
• ขนาดเชิงกล:ขนาดของกรวยมีผลต่อความถี่ใช้งานต่ำสุดและข้อกำหนดในการติดตั้ง

การใช้งานทั่วไป

• การวัดการแผ่รังสีและภูมิคุ้มกันของ EMC
• การทดสอบเสาอากาศแบบไวด์แบนด์และระบบ RF
• การตรวจสอบสเปกตรัมและการรวบรวมสัญญาณ
• การสื่อสารไร้สายและการทดลองเรดาร์
• ระบบการสอบเทียบในห้องปฏิบัติการและระบบการวัดภาคสนาม

ข้อดีและข้อจำกัด

เสาอากาศแบบไบโคนิกมีแบนด์วิดท์กว้าง โครงสร้างค่อนข้างง่าย และรูปแบบการแผ่รังสีที่ครอบคลุมดี ช่วยลดความจำเป็นในการเปลี่ยนเสาอากาศเมื่อทำการทดสอบในช่วงความถี่กว้าง ข้อจำกัดของเสาอากาศประเภทนี้ ได้แก่ อัตราขยายปานกลาง ขนาดที่ใหญ่ในความถี่ต่ำ และรูปแบบการแผ่รังสีที่เปลี่ยนแปลงไปในความถี่สูง

วิธีการเลือกเสาอากาศแบบไบโคนิก

เริ่มต้นด้วยช่วงความถี่ที่ต้องการ จากนั้นเปรียบเทียบค่า VSWR, อัตราขยาย, โพลาไรเซชัน, ความเสถียรของรูปแบบสัญญาณ, ประเภทของขั้วต่อ, กำลังรับส่ง และขนาดทางกล ควรพิจารณาระยะการทดสอบ ทิศทางการติดตั้ง และสภาพแวดล้อมโดยรอบด้วย เนื่องจากสิ่งก่อสร้างที่อยู่ใกล้เคียงอาจส่งผลต่อการวัดค่าในช่วงความถี่กว้าง

สำรวจผลิตภัณฑ์ของ RF MISOโซลูชันเสาอากาศทรงกรวยคู่รวมถึงRM-BCA812-2 สำหรับความถี่ 8-12 GHzและRM-BCA2428-4 สำหรับช่วงความถี่ 24-28 GHzเพื่อเลือกโมเดลที่เหมาะสมกับช่วงความถี่และการตั้งค่าการทดสอบของคุณติดต่อ RF MISO.

แนะนำผลิตภัณฑ์ชุดเสาอากาศทรงกรวยคู่