เสาอากาศผูกโบว์ : การทำงาน รูปแบบรังสี และการใช้งาน

ระบบไวด์แบนด์เป็นทางออกที่ดีที่สุดในการใช้งานแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ เช่น เรดาร์ความละเอียดสูงแบบหลายมาตรฐาน ตัวตรวจจับสัญญาณ และการสื่อสาร สำหรับระบบแถบความถี่กว้าง เสาอากาศแบบผูกโบว์ได้รับการระบุว่าเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับระบบ เนื่องจากอิมพีแดนซ์อินพุตแถบความถี่กว้างและรูปทรงระนาบที่เรียบง่าย นอกจากนี้ยังถือเป็นระบบเสาอากาศรับสัญญาณสูงแบบไวด์แบนด์เมื่อเชื่อมต่อกับแม่เหล็กเทียม ตัวนำ . ในปัจจุบันเหล่านี้ เสาอากาศ ใช้ในอาร์เรย์แถบความถี่กว้างและควบคุมด้วยลำแสงได้ แต่ควรเลือกรูปทรงผูกโบว์อย่างระมัดระวัง หากต้องรักษาอัตราขยายที่จำเป็นในทิศทางเฉพาะตลอดช่วงความถี่ที่สนใจทั้งหมด แม้ว่าการเลือกนี้จะมีปัญหาอยู่บ่อยครั้ง เนื่องจากสายธนูประเภทต่างๆ มักจะใช้พารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน เช่น ความยาวของหม้อน้ำ อิมพีแดนซ์อ้างอิง มุมแฟลร์ การตั้งค่าการวัดและวัสดุ บทความนี้จึงกล่าวถึงภาพรวมของก เสาอากาศผูกโบว์ - การทำงานกับแอพพลิเคชั่น

เสาอากาศ Bow Tie คืออะไร?

เสาอากาศที่จัดเรียงในรูปแบบโบว์ไทด้วยลวดแข็งรูปสามเหลี่ยมสองชิ้นหรือแผ่นโลหะแบนรูปสามเหลี่ยมสองแผ่นผ่านจุดป้อนที่ช่องว่างระหว่างยอดของสามเหลี่ยมเรียกว่าเสาอากาศผูกโบว์ นี่คือเสาอากาศประเภททั่วไปที่มีการออกแบบสองมิติแบบสองมิติ เสาอากาศเหล่านี้มักใช้สำหรับการรับสัญญาณทีวี UHF ระยะสั้นและสำหรับแอปพลิเคชัน GPR เนื่องจากมีชุดของเสาอากาศที่เข้มงวด เช่น ประสิทธิภาพย่านความถี่กว้างพิเศษ ความถี่ต่ำของการทำงาน เสียงเรียกเข้าน้อยที่สุด การวางแผน น้ำหนักเบาและกะทัดรัด

เสาอากาศหูกระต่ายมีหลายประเภท เช่น ช่องเสียบหูกระต่าย แถบกว้างพิมพ์ลาย แผ่นปะหูกระต่าย slotted หูกระต่ายไมโครสตริปป้อน สล็อตหูกระต่ายโค้ง CPW ป้อน และสามเหลี่ยมสองด้าน

เสาอากาศ Bow Tie ทำงานอย่างไร?

เสาอากาศผูกโบว์ทำงานโดยใช้องค์ประกอบสามเหลี่ยมแทนที่จะเป็นแท่งตรงเช่นองค์ประกอบเสาอากาศ ในเสาอากาศนี้ มีส่วนประกอบสามเหลี่ยมติดอยู่ด้านนอกทั้งสองด้านเพื่อทำเป็นหูกระต่าย องค์ประกอบเสาอากาศทั้งสองนี้สัมผัสเกือบตรงกลาง บางครั้งเสาอากาศนี้เรียกว่าเสาอากาศผีเสื้อเพราะดูเหมือนผีเสื้อ ส่วนประกอบของหูกระต่ายมีแถบโลหะที่ล็อคเสาอากาศ จึงเรียกว่าเสาอากาศหนวดแมว เสาอากาศประเภทนี้อาจดูเหมือนเสาอากาศบันทึกระยะ แม้ว่าจะไม่ถือว่าเป็นเสาอากาศ LP

ช่วงความถี่ของสายอากาศธนูขึ้นอยู่กับประเภทหูกระต่ายแบบสามเหลี่ยมหรือแบบโค้งมนเป็นหลัก ความถี่โบว์ไทด์แบบสามเหลี่ยมอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.4 ถึง 6.0 GHz ในขณะที่ความถี่โบว์ไทแบบโค้งมนอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.4 ถึง 6.5 GHz เสาอากาศผูกโบว์ใช้ในช่วง HFR และ UFR องค์ประกอบโลหะในเสาอากาศนี้เป็นองค์ประกอบเรโซแนนซ์ที่สร้างสนามไฟฟ้าระหว่างกัน เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านสนามไฟฟ้าและกระแสจะถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถป้อนไปยังเครื่องรับวิทยุหรือส่งจากเครื่องส่งวิทยุ

เมื่อเครื่องรับวิทยุได้รับกระแส จะถูกขยายและประมวลผลเพื่อทำความเข้าใจข้อมูลที่เข้ารหัสในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่เครื่องส่งสัญญาณกลับกันเมื่อเครื่องส่งวิทยุสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่ป้อนไปยังเสาอากาศหูกระต่าย สัญญาณไฟฟ้ากระตุ้นสนามไฟฟ้าระหว่างแขนโลหะซึ่งปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศ

เครื่องคิดเลข Bow Tie เสาอากาศ

สูตรต่อไปนี้ใช้ในการคำนวณผลลัพธ์หากเราทราบความถี่ เช่น ความยาวคลื่น แบนด์วิธ ความกว้าง ระยะทาง และความสูง

เรารู้ว่า 'λ' = c/f

โดยที่ 'λ' คือความยาวคลื่น

‘c’ คือความเร็วการแพร่กระจายภายในอากาศ

‘f’ คือความถี่ของผู้ให้บริการภายใน MHz

ความยาวคลื่น

ความถี่ในการทำงานคือ 2400MHz เป็นความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งและรับทางเสาอากาศ

ความยาวคลื่นคำนวณเป็น λ’ = c/f

เรารู้ว่า 'c' = 3×10^8m/sec ซึ่งเป็นความเร็วของแสง

แทนค่าเหล่านี้ในสมการความยาวคลื่นด้านบน

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 มม.

แบนด์วิธ

ในการคำนวณแบนด์วิธ สูตร B = 0.33xf => 0.33 x 2400 = 792 MHz

ความกว้าง

ในการคำนวณความกว้าง สูตรคือ w = 0.375 x λ x 1,000 มม

W = 0.375 x 125 x 1000mm => 46.875 mm.

ระยะทาง

ในการคำนวณระยะทาง เรามีสูตรเช่น D = 0.02066 x λ

D = 0.02066 x 125 => 2.5825 มม.

ความสูง

ในการคำนวณความสูง เรามีสูตร เช่น H= 0.25 x λ

H= 0.25 x 125 => 31.25 มม.

รูปแบบรังสีเสาอากาศ Bow Tie

ในการออกแบบสายอากาศ รูปแบบการแผ่รังสีคือการพึ่งพาเชิงมุมของความแรงของคลื่นวิทยุจากสายอากาศ ดังนั้นจึงเป็นการเบี่ยงเบนของพลังงานที่แผ่ผ่านเสาอากาศเนื่องจากทิศทางของฟังก์ชันอยู่ห่างจากเสาอากาศ รูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศจะแสดงการกระจายพลังงานที่แผ่ออกมาโดยเสาอากาศภายในอวกาศ

คำว่า Radiation ใช้เพื่อแสดงถึงการปล่อยหรือการตอบสนองของคลื่นที่เสาอากาศเพื่อระบุความแรงของคลื่น สามารถลงจุดแบบกราฟิกเป็นฟังก์ชันตำแหน่งเชิงมุมและระยะทางในแนวรัศมีจากเสาอากาศ ดังนั้น สิ่งเหล่านี้คือการแสดงแผนภาพของการกระจายพลังงานที่แผ่ออกไปในอวกาศ เช่น ฟังก์ชันทิศทาง รูปแบบการแผ่รังสีของสายอากาศนี้คล้ายกับสายอากาศแบบไดโพล โพลาไรซ์เสาอากาศผูกโบว์เป็นแนวตั้งและจะรับสัญญาณในทิศทางของกรวยหรือปีกผีเสื้อที่แหลม

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะของสายอากาศ Bowtie จะกล่าวถึงด้านล่าง

• เสาอากาศนี้ใช้องค์ประกอบสามเหลี่ยมเช่นเดียวกับองค์ประกอบเสาอากาศ
• เสาอากาศประเภทนี้มีโพลาไรซ์ในแนวตั้ง ดังนั้นจะรับสัญญาณในลักษณะปีกหรือกรวย
• เสาอากาศเหล่านี้มีรูปร่างด้วยลวดตัวนำไฟฟ้าแบบพับ
• เสาอากาศนี้มีแบนด์วิธที่ดีกว่ามากเมื่อเทียบกับเสาอากาศไดโพลแบบลวดบาง
• เสาอากาศประเภทนี้มีขั้วไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆ เช่น Sharp BT, Asymmetric BT, Broad BT, Doubled BT & Blunted BT

ข้อดี

ข้อดีของเสาอากาศผูกโบว์มีดังต่อไปนี้

• เสาอากาศแบบผูกโบว์มีน้ำหนักเบา
• การออกแบบและการผลิตเป็นเรื่องง่าย
• สมดุลที่ดีขึ้นภายในรังสี
• มีโครงสร้างระนาบและมีขนาดกะทัดรัด
• แบนด์วิธของเสาอากาศนี้จะได้รับการปรับปรุงด้วยองค์ประกอบสามเหลี่ยมเหนือเส้นตรง
• เสาอากาศเหล่านี้มักจะรับสัญญาณจากมุม 60 องศา
• การออกแบบของมันแข็งแกร่งกว่ามาก
• เหล่านี้ไม่แพง
• แผ่นสะท้อนแสงแบบตาข่ายภายในเสาอากาศนี้มีประสิทธิภาพมากเมื่อเทียบกับเสาอากาศแบบยากิ

ข้อเสียของเสาอากาศแบบผูกโบว์มีดังนี้

• เสาอากาศเหล่านี้มีประสิทธิภาพการส่งสัญญาณต่ำในช่วงความถี่ต่ำสุด
• เสาอากาศเหล่านี้มีการสะท้อนของสัญญาณปลายทาง ลักษณะการกระจาย แบนด์วิธที่จำกัด อัตราขยายต่ำ และประสิทธิภาพ

แอพพลิเคชั่น

เดอะ การประยุกต์ใช้เสาอากาศผูกโบว์ รวมสิ่งต่อไปนี้

• ในปัจจุบัน เสาอากาศเหล่านี้ยังคงใช้งานในหลายๆ แอพพลิเคชั่น เช่น 5G, multiband WLAN/ LTE/ WiMAX, IR polarimetry, เรดาร์ระยะสั้น และการเจาะทะลุภาคพื้นดิน
• เสาอากาศผูกโบว์ใช้ในแอพพลิเคชั่น UWB ทั้งหมด เช่น เรดาร์เจาะภาคพื้นดิน, Wi-Fi, แอพพลิเคชั่นไร้สายและภาพไมโครเวฟ
• เสาอากาศเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับแอปพลิเคชัน GPR
• มักใช้สำหรับการรับสัญญาณทีวี UHF ระยะสั้น
• การใช้งานสายอากาศ Bowtie จะเหมือนกับสายอากาศแบบไดโพล ยกเว้นมีแบนด์วิธที่กว้างกว่า
• โดยปกติจะใช้เสาอากาศนี้ในแอปพลิเคชันการสื่อสารไร้สาย เช่น เสาอากาศดาวเทียม สถานีฐานของโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น
• เสาอากาศนี้ยังเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับการส่งและรับสัญญาณระยะกลางถึงระยะไกล

ดังนั้นนี่คือภาพรวมของ Bowtie เสาอากาศ - ใช้งานได้ ด้วยแอพพลิเคชั่น เสาอากาศนี้ถือเป็นเสาอากาศสองมุมรุ่นสองมิติ ซึ่งมีองค์ประกอบมากมายยื่นออกมาในรูปแบบ 360 องศาในสองทิศทาง นี่คือคำถามสำหรับคุณ อะไรคือ an อาร์เรย์เสาอากาศ ?