Diafragma antennalari mikroto'lqinli, millimetr to'lqinli, radar, aloqa va antenna o'lchash tizimlarida keng qo'llaniladigan muhim antennalar sinfidir. Asosan o'tkazuvchan elementlar bo'ylab oqadigan tok orqali nurlanadigan simli antennalardan farqli o'laroq, diafragma antennalari elektromagnit energiyani teshik yoki diafragma orqali nurlantiradi.
Keng tarqalgan misol - ochiq uchli to'lqin yo'riqchisi. Elektromagnit to'lqinlar to'lqin yo'riqchisi orqali o'tib, ochiq uchiga yetganda, yo'naltirilgan energiyaning bir qismi bo'sh joyga nurlanadi. Diafragma geometriyasini, maydon taqsimotini va atrofdagi tuzilishni boshqarish orqali muhandislar impedans mosligini, yo'nalishni, kuchaytirishni va nurlanish xususiyatlarini yanada yaxshilashlari mumkin.
Keng tarqalgan diafragma tipidagi antennalar quyidagilarni o'z ichiga oladiochiq uchli to'lqin yo'riqnomasi antennalari,shoxli antennalarva uyali antennalarAsl ma'lumotnoma maqolasida ushbu uchta tuzilma diafragma antennalari ostida guruhlangan.
1. Diafragma antennasi nima?
Antenna muhandisligida diafragma elektromagnit maydonlar boshqariladigan tuzilmadan bo'sh joyga ulanadigan teshik deb hisoblanishi mumkin.
To'lqin yo'nalishi elektromagnit energiyani cheklash va yo'naltirish uchun mo'ljallangan. Agar to'lqin yo'nalishi o'tkazuvchan devor bilan tugasa, energiya cheklangan holda qoladi yoki tugatish shartlariga muvofiq aks etadi. Biroq, to'lqin yo'nalishi ochilganda, teshikdagi elektromagnit maydon bo'sh joyga nurlanishi mumkin.
Shuning uchun diafragma boshqariladigan elektromagnit rejim va nurlantirilgan elektromagnit to'lqin o'rtasidagi o'tish mintaqasi vazifasini bajaradi.
Haqiqiy radiatsiya xususiyatlari bir qancha omillarga bog'liq, jumladan:
- Diafragma o'lchamlari va shakli
- Ishlaydigan to'lqin uzunligi
- To'lqin qo'llanmasi rejimi
- Elektr va magnit maydonlarining tarqalishi
- Flanj yoki atrofdagi o'tkazuvchan tuzilma
- Diafragmadagi impedans mosligi
Ochiq uchli to'rtburchaklar to'lqin yo'riqnomalari bo'yicha tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, diafragma maydonlari ham, atrofdagi flanes qirralaridan difraksiya ham hosil bo'lgan nurlanish maydoniga hissa qo'shishi mumkin.
1-rasm. Diafragma nurlanishini tasvirlash uchun ishlatiladigan to'rtburchaklar to'lqin yo'naltiruvchi strukturaning namunasi.
2. Ochiq uchli to'lqin yo'nalishi qanday nurlanadi?
Tarqalayotgan to'lqin yo'nalishi rejimi ochiq diafragmaga yetganda, elektromagnit chegara shartlari keskin o'zgaradi. Maydonlar endi o'tkazuvchan devorlar bilan to'liq chegaralanmagan bo'lib, elektromagnit energiyaning bir qismi bo'sh joyga nurlanishiga imkon beradi.
Shu bilan birga, to'lqin yo'riqchisidan bo'sh joyga o'tish odatda mukammal darajada mos kelmaydi. Shuning uchun ba'zi energiya to'lqin yo'riqchisiga qaytarilishi mumkin.
Bu munosabatlar o'rtasidaginurlanish va aks ettirishdiafragma antennasi dizaynining muhim qismidir.
Oddiy ochiq uchli to'lqin yo'riqchisi antenna vazifasini bajarishi mumkin, ammo uning nurlanish samaradorligi, impedans mosligi, kuchaytirish va nurlanish xususiyatlari har bir qo'llanilish uchun optimal bo'lmasligi mumkin. Muhandislar yaxshiroq ishlashga erishish uchun diafragma geometriyasini o'zgartirishlari mumkin. Eng tanish misollardan biri bushoxli antenna, bunda to'lqin yo'nalishi asta-sekin diafragma tomon kengayadi.
3. Diafragma antennalarining ish chastotasi
Barcha diafragma antennalari uchun yagona universal ish chastotasi diapazoni mavjud emas.
To'lqin yo'riqnomasiga asoslangan diafragma antennasining foydalanish mumkin bo'lgan chastota diapazoni asosan quyidagilar bilan belgilanadito'lqin yo'nalishi o'lchamlari, to'lqin yo'nalishi turi, qo'llab-quvvatlanadigan tarqalish rejimlari va kesish chastotalari.
Shuning uchun turli xil mikroto'lqinli va millimetr to'lqinli chastota diapazonlari uchun turli xil standartlashtirilgan to'lqin yo'riqnomasi o'lchamlari qo'llaniladi.
Bu, ayniqsa, yuqori chastotali RF tizimlarida muhimdir. Chastota oshishi va to'lqin uzunligi qisqarishi bilan to'lqin o'tkazgich va diafragma o'lchamlari ham kichrayib boradi, bu esa diafragma antennalaridan mikroto'lqinli, millimetrli va hatto sub-THz tizimlarida samarali foydalanish imkonini beradi.
4. Diafragma antennasining nurlanish shakli
Diafragma antennasining nurlanish shakli diafragma o'lchamiga, maydon taqsimotiga, ish rejimiga, to'lqin uzunligiga va atrofdagi tuzilishga kuchli bog'liq.
Ochiq uchli to'lqin yo'riqchisi odatda nisbatan keng nur hosil qiladi, lekin uni avtomatik ravishda ko'p yo'nalishli antenna deb ta'riflamaslik kerak. Uning E-tekislik va H-tekislik nurlanish xususiyatlari diafragma bo'ylab elektromagnit maydon taqsimoti bilan belgilanadi.
Atrofdagi gardish ham hosil bo'lgan nurlanish naqshiga ta'sir qilishi mumkin, chunki uning chekkalaridan diffraktsiyalangan maydonlar umumiy nurlanish maydoniga hissa qo'shadi. Zamonaviy analitik tadqiqotlar uzoq maydon xatti-harakatlarini hisoblashda ham diafragma nurlanishini, ham gardish chetidagi difraksiyani aniq hisobga oladi.
Samarali diafragma o'lchamini oshirish odatda yuqori yo'nalishni va torroq asosiy nurni ta'minlaydi, bu esa yuqori kuchaytirish talab qilinganda shoxli antennalar va kattaroq diafragma tuzilmalaridan keng foydalanilishining sabablaridan biridir.
Yo'naltiruvchi bo'lmagan nurlanish naqshlari
5. Diafragma antennalarining asosiy turlari
Ochiq to'lqin yo'riqnomasi antennasi
Ochiq uchli to'lqin yo'riqchisi eng oddiy diafragma radiatorlaridan biridir. Uning ixcham tuzilishi va to'lqin yo'riqnoma tizimlari bilan to'g'ridan-to'g'ri mosligi uni mikroto'lqinli va millimetr to'lqinli laboratoriyalarda, antenna o'lchovlarida, zondlarda, oziqlantirishda va boshqa RF tizimlarida foydali qiladi.
Shoxli antenna
Shoxli antennani to'lqin o'tkazgich sifatida ko'rib chiqish mumkin, uning kesimi nurlanish diafragmasiga qarab asta-sekin kengayadi. Bu bosqichma-bosqich o'tish yo'naltirilgan to'lqinlardan erkin fazoviy nurlanishga o'tishni yaxshilaydi va impedansni yaxshiroq moslashtirish, yuqori kuchaytirish va ko'proq boshqariladigan nurlanish naqshlarini ta'minlaydi.
Shoxli antennalar antenna o'lchovlarida, EMC sinovlarida, radarlarda, aloqa tizimlarida, oziqlantirish tizimlarida va millimetr to'lqinli dasturlarda keng qo'llaniladi.
Uyali antenna
Slot antennasi elektromagnit energiyani nurlantirish uchun o'tkazuvchan sirtga kesilgan teshik yoki slotdan foydalanadi. Slot geometriyasi, qo'zg'alish va atrofdagi tuzilishga qarab, slot antennalari alohida-alohida yoki massivlarga birlashtirilishi mumkin.
Ular past profilli tuzilmalar, integratsiya yoki massiv konfiguratsiyalari talab qilinadigan mikroto'lqinli tizimlarda keng qo'llaniladi.
6. RF va mikroto'lqinli muhandislikda diafragma antennalari
Diafragma antennalari to'lqin yo'naltiruvchi uzatish tuzilmalari bilan tabiiy ravishda birlashganligi sababli, ular ayniqsa mikroto'lqinli va millimetr to'lqin chastotalarida muhimdir.
Odatdagi ilovalarga quyidagilar kiradi:
- Antenna kuchaytirish va nurlanish naqshini o'lchash
- EMC va EMI sinovlari
- Radar tizimlari
- Mikroto'lqinli va millimetr-to'lqinli aloqa
- Antenna besleme tizimlari
- RF laboratoriya o'lchovi
- Yo'nalishli uzatish va qabul qilish
- Sinov va kalibrlash tizimlari
Antenna muhandislari uchun mos diafragma antennasini tanlash shunchaki chastotani hisobga olishdan ko'proq narsani talab qiladi. Kuchaytirish, nur kengligi, polyarizatsiya, VSWR, to'lqin yo'nalishi o'lchami, flanes turi, quvvatni boshqarish va mexanik o'lchamlar kabi parametrlarning barchasi tizimning ishlashiga ta'sir qilishi mumkin.
Xulosa
Diafragma antennalari boshqariladigan elektromagnit energiyani bo'sh fazoviy nurlanishga aylantirishning samarali usulini ta'minlaydi, bu ularni mikroto'lqinli va millimetr to'lqinli muhandislikda asosiy antenna toifasiga aylantiradi.
Oddiy ochiq to'lqin qo'llanmalaridan tortib, optimallashtirilgan shox va uyali tuzilmalargacha, diafragma antennalari kuchaytirish, nur kengligi, qutblanish, chastota diapazoni va tizim integratsiyasi talablarining turli kombinatsiyalari uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin.
Shuning uchun, RF sinovlari, aloqa, radar va o'lchash tizimlari uchun antennalarni tanlash yoki loyihalashda diafragma o'lchami, elektromagnit maydon taqsimoti, to'lqin yo'riqnomasi rejimlari va atrofdagi tuzilmalar radiatsiya samaradorligiga qanday ta'sir qilishini tushunish juda muhimdir.
Nashr vaqti: 2026-yil 14-avgust
