ຂ່າວ - ການແນະນຳ ແລະ ການຈັດປະເພດຂອງເສົາອາກາດທົ່ວໄປບາງອັນ

1. ການແນະນຳກ່ຽວກັບແອນເຕນນາ
ແອນເຕນນາແມ່ນໂຄງສ້າງການຫັນປ່ຽນລະຫວ່າງພື້ນທີ່ຫວ່າງ ແລະ ສາຍສົ່ງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1. ສາຍສົ່ງສາມາດຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງສາຍ coaxial ຫຼື ທໍ່ກົ່ງ (waveguide), ເຊິ່ງໃຊ້ເພື່ອສົ່ງພະລັງງານແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຈາກແຫຼ່ງໄປຫາແອນເຕນນາ, ຫຼື ຈາກແອນເຕນນາໄປຫາເຄື່ອງຮັບ. ອັນກ່ອນແມ່ນແອນເຕນນາສົ່ງສັນຍານ, ແລະ ອັນສຸດທ້າຍແມ່ນແອນເຕນນາຮັບສັນຍານ.

ຮູບທີ 1 ເສັ້ນທາງການສົ່ງພະລັງງານແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (ແຫຼ່ງສົ່ງ-ສາຍສົ່ງ-ຊ່ອງວ່າງທີ່ບໍ່ມີເສົາອາກາດ)

ການສົ່ງສັນຍານຂອງລະບົບແອນເຕນນາໃນຮູບແບບການສົ່ງສັນຍານຂອງຮູບທີ 1 ແມ່ນສະແດງໂດຍ Thevenin ທຽບເທົ່າດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2, ບ່ອນທີ່ແຫຼ່ງທີ່ມາແມ່ນສະແດງໂດຍເຄື່ອງສ້າງສັນຍານທີ່ເໝາະສົມ, ສາຍສົ່ງສັນຍານແມ່ນສະແດງໂດຍສາຍທີ່ມີລັກສະນະ impedance Zc, ແລະແອນເຕນນາແມ່ນສະແດງໂດຍ load ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. ຄວາມຕ້ານທານການໂຫຼດ RL ສະແດງເຖິງການສູນເສຍການນຳໄຟຟ້າ ແລະ dielectric ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂຄງສ້າງແອນເຕນນາ, ໃນຂະນະທີ່ Rr ສະແດງເຖິງຄວາມຕ້ານທານລັງສີຂອງແອນເຕນນາ, ແລະ reactance XA ຖືກໃຊ້ເພື່ອສະແດງສ່ວນຈິນຕະນາການຂອງ impedance ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລັງສີແອນເຕນນາ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເໝາະສົມ, ພະລັງງານທັງໝົດທີ່ຜະລິດໂດຍແຫຼ່ງສັນຍານຄວນຈະຖືກໂອນໄປຫາຄວາມຕ້ານທານລັງສີ Rr, ເຊິ່ງຖືກໃຊ້ເພື່ອສະແດງເຖິງຄວາມສາມາດໃນການແຜ່ລັງສີຂອງແອນເຕນນາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ, ມີການສູນເສຍຕົວນຳໄຟຟ້າ-dielectric ເນື່ອງຈາກລັກສະນະຂອງສາຍສົ່ງ ແລະ ແອນເຕນນາ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກການສະທ້ອນ (ບໍ່ກົງກັນ) ລະຫວ່າງສາຍສົ່ງ ແລະ ແອນເຕນນາ. ໂດຍພິຈາລະນາເຖິງ impedance ພາຍໃນຂອງແຫຼ່ງທີ່ມາ ແລະ ບໍ່ສົນໃຈສາຍສົ່ງ ແລະ ການສູນເສຍການສະທ້ອນ (ບໍ່ກົງກັນ), ພະລັງງານສູງສຸດແມ່ນສະໜອງໃຫ້ແອນເຕນນາພາຍໃຕ້ການຈັບຄູ່ conjugate.

ຮູບທີ 2

ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ກົງກັນລະຫວ່າງສາຍສົ່ງ ແລະ ເສົາອາກາດ, ຄື້ນທີ່ສະທ້ອນຈາກຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຈະຖືກຊ້ອນກັບຄື້ນຕົກຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາຫາເສົາອາກາດເພື່ອສ້າງເປັນຄື້ນຢືນ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ການເກັບຮັກສາ ແລະ ເປັນອຸປະກອນສະທ້ອນທົ່ວໄປ. ຮູບແບບຄື້ນຢືນທົ່ວໄປແມ່ນສະແດງໂດຍເສັ້ນປະໃນຮູບທີ 2. ຖ້າລະບົບເສົາອາກາດບໍ່ໄດ້ຖືກອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ສາຍສົ່ງສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນອົງປະກອບເກັບຮັກສາພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍ, ແທນທີ່ຈະເປັນອຸປະກອນນຳຄື້ນ ແລະ ສົ່ງພະລັງງານ.
ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກສາຍສົ່ງ, ເສົາອາກາດ ແລະ ຄື້ນຢືນແມ່ນສິ່ງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ການສູນເສຍສາຍສາມາດຫຼຸດຜ່ອນໄດ້ໂດຍການເລືອກສາຍສົ່ງທີ່ມີການສູນເສຍຕ່ຳ, ໃນຂະນະທີ່ການສູນເສຍເສົາອາກາດສາມາດຫຼຸດຜ່ອນໄດ້ໂດຍການຫຼຸດຄວາມຕ້ານທານການສູນເສຍທີ່ສະແດງໂດຍ RL ໃນຮູບທີ 2. ຄື້ນຢືນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນໄດ້ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນສາຍສາມາດຫຼຸດຜ່ອນໄດ້ໂດຍການຈັບຄູ່ຄວາມຕ້ານທານຂອງເສົາອາກາດ (ໂຫຼດ) ກັບຄວາມຕ້ານທານລັກສະນະຂອງສາຍ.
ໃນລະບົບໄຮ້ສາຍ, ນອກເໜືອໄປຈາກການຮັບ ຫຼື ສົ່ງພະລັງງານແລ້ວ, ເສົາອາກາດມັກຈະຕ້ອງການເສີມພະລັງງານທີ່ແຜ່ກະຈາຍໄປໃນທິດທາງທີ່ແນ່ນອນ ແລະ ສະກັດກັ້ນພະລັງງານທີ່ແຜ່ກະຈາຍໄປໃນທິດທາງອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ນອກເໜືອໄປຈາກອຸປະກອນກວດຈັບ, ເສົາອາກາດຍັງຕ້ອງຖືກໃຊ້ເປັນອຸປະກອນທິດທາງ. ເສົາອາກາດສາມາດຢູ່ໃນຫຼາຍຮູບແບບເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການສະເພາະ. ມັນອາດຈະເປັນສາຍ, ຮູຮັບແສງ, ແຜ່ນປິດ, ການປະກອບອົງປະກອບ (ອາເຣ), ຕົວສະທ້ອນແສງ, ເລນ, ແລະອື່ນໆ.

ໃນລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ເສົາອາກາດແມ່ນໜຶ່ງໃນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ. ການອອກແບບເສົາອາກາດທີ່ດີສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບໂດຍລວມຂອງລະບົບ. ຕົວຢ່າງຄລາສສິກແມ່ນໂທລະພາບ, ບ່ອນທີ່ການຮັບສັນຍານອອກອາກາດສາມາດປັບປຸງໄດ້ໂດຍການໃຊ້ເສົາອາກາດປະສິດທິພາບສູງ. ເສົາອາກາດແມ່ນສຳລັບລະບົບການສື່ສານຄືກັບຕາສຳລັບມະນຸດ.

2. ການຈັດປະເພດເສົາອາກາດ
1. ສາຍອາກາດ
ສາຍອາກາດສາຍແມ່ນໜຶ່ງໃນສາຍອາກາດທີ່ພົບເຫັນຫຼາຍທີ່ສຸດເພາະວ່າມັນພົບເຫັນຢູ່ເກືອບທຸກບ່ອນ - ລົດໃຫຍ່, ອາຄານ, ເຮືອ, ເຮືອບິນ, ຍານອະວະກາດ, ແລະອື່ນໆ. ມີສາຍອາກາດສາຍຫຼາຍຮູບຊົງ, ເຊັ່ນ: ເສັ້ນຊື່ (ໄດໂພລ), ວົງ, ກ້ຽວວຽນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3. ສາຍອາກາດວົງບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງເປັນຮູບວົງມົນເທົ່ານັ້ນ. ພວກມັນສາມາດເປັນຮູບສີ່ແຈສາກ, ຮູບສີ່ຫຼ່ຽມມົນ, ຮູບໄຂ່ ຫຼື ຮູບຊົງອື່ນໆ. ສາຍອາກາດວົງມົນແມ່ນພົບເຫັນຫຼາຍທີ່ສຸດເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍຂອງມັນ.

ຮູບທີ 3

2. ເສົາອາກາດຮູຮັບແສງ
ສາຍອາກາດຮູຮັບແສງມີບົດບາດຫຼາຍຂຶ້ນຍ້ອນຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສຳລັບສາຍອາກາດຮູບແບບທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ການນຳໃຊ້ຄວາມຖີ່ສູງ. ສາຍອາກາດຮູຮັບແສງບາງຮູບແບບ (ສາຍອາກາດຮູບຊົງພີຣາມິດ, ຮູບຊົງກະບອກ ແລະ ຮູບຊົງສີ່ຫລ່ຽມມຸມສາກ) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4. ສາຍອາກາດປະເພດນີ້ມີປະໂຫຍດຫຼາຍສຳລັບການນຳໃຊ້ກັບເຮືອບິນ ແລະ ຍານອະວະກາດ ເພາະວ່າພວກມັນສາມາດຕິດຕັ້ງໄດ້ຢ່າງສະດວກຢູ່ເທິງເປືອກນອກຂອງເຮືອບິນ ຫຼື ຍານອະວະກາດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກມັນຍັງສາມາດປົກຄຸມດ້ວຍຊັ້ນວັດສະດຸໄດອີເລັກຕຣິກເພື່ອປົກປ້ອງພວກມັນຈາກສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ.

ຮູບທີ 4

3. ເສົາອາກາດແບບໄມໂຄຣສະຕຣິບ
ເສົາອາກາດແບບ Microstrip ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມຫຼາຍໃນຊຸມປີ 1970, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຳລັບການນຳໃຊ້ກັບດາວທຽມ. ເສົາອາກາດປະກອບດ້ວຍຊັ້ນຮອງພື້ນໄດອີເລັກຕຣິກ ແລະ ແຜ່ນໂລຫະ. ແຜ່ນໂລຫະສາມາດມີຮູບຮ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ, ແລະ ເສົາອາກາດແບບຮູບສີ່ແຈສາກທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 5 ແມ່ນແບບທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດ. ເສົາອາກາດແບບ Microstrip ມີໂປຣໄຟລ໌ຕ່ຳ, ເໝາະສຳລັບພື້ນຜິວທີ່ຮາບພຽງ ແລະ ບໍ່ຮາບພຽງ, ຜະລິດງ່າຍ ແລະ ລາຄາບໍ່ແພງ, ມີຄວາມແຂງແຮງສູງເມື່ອຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງພື້ນຜິວແຂງ, ແລະ ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບການອອກແບບ MMIC. ພວກມັນສາມາດຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຂອງເຮືອບິນ, ຍານອະວະກາດ, ດາວທຽມ, ລູກສອນໄຟ, ລົດยนต์, ແລະ ແມ່ນແຕ່ອຸປະກອນມືຖື ແລະ ສາມາດອອກແບບໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການ.

ຮູບທີ 5

4. ເສົາອາກາດອາເຣ
ລັກສະນະລັງສີທີ່ຕ້ອງການໂດຍການນຳໃຊ້ຫຼາຍຢ່າງອາດຈະບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍອົງປະກອບແອນເຕນນາດຽວ. ອາເຣແອນເຕນນາສາມາດເຮັດໃຫ້ລັງສີຈາກອົງປະກອບສັງເຄາະເພື່ອຜະລິດລັງສີສູງສຸດໃນທິດທາງສະເພາະໜຶ່ງ ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ຕົວຢ່າງທົ່ວໄປແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 6.

ຮູບທີ 6

5. ເສົາອາກາດສະທ້ອນແສງ
ຄວາມສຳເລັດຂອງການສຳຫຼວດອະວະກາດຍັງໄດ້ນຳໄປສູ່ການພັດທະນາຢ່າງວ່ອງໄວຂອງທິດສະດີແອນເຕນນາ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການການສື່ສານໄລຍະໄກຫຼາຍ, ແອນເຕນນາທີ່ມີກຳລັງສົ່ງສັນຍານສູງຫຼາຍຕ້ອງຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອສົ່ງ ແລະ ຮັບສັນຍານໄລຍະໄກຫຼາຍລ້ານໄມ. ໃນການນຳໃຊ້ນີ້, ຮູບແບບແອນເຕນນາທົ່ວໄປແມ່ນແອນເຕນນາແບບພາຣາໂບລິກທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7. ແອນເຕນນາປະເພດນີ້ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 305 ແມັດ ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ແລະ ຂະໜາດໃຫຍ່ດັ່ງກ່າວແມ່ນຈຳເປັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກຳລັງສົ່ງສັນຍານສູງທີ່ຕ້ອງການເພື່ອສົ່ງ ຫຼື ຮັບສັນຍານໄລຍະໄກຫຼາຍລ້ານໄມ. ຕົວສະທ້ອນແສງອີກຮູບແບບໜຶ່ງແມ່ນຕົວສະທ້ອນແສງມຸມ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7 (c).

ຮູບທີ 7

6. ເສົາອາກາດເລນ
ເລນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອປະສົມປະສານພະລັງງານທີ່ກະແຈກກະຈາຍໄປໃນທິດທາງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ມັນແຜ່ລາມໄປໃນທິດທາງລັງສີທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ໂດຍການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງເລນຢ່າງເໝາະສົມ ແລະ ການເລືອກວັດສະດຸທີ່ຖືກຕ້ອງ, ພວກມັນສາມາດປ່ຽນພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຮູບແບບຕ່າງໆໃຫ້ເປັນຄື້ນຮາບພຽງ. ພວກມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່ເຊັ່ນ: ເສົາອາກາດສະທ້ອນແສງແບບພາຣາໂບລິກ, ໂດຍສະເພາະໃນຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະ ຂະໜາດ ແລະ ນໍ້າໜັກຂອງມັນຈະໃຫຍ່ຫຼາຍໃນຄວາມຖີ່ຕໍ່າ. ເສົາອາກາດເລນຖືກຈັດປະເພດຕາມວັດສະດຸກໍ່ສ້າງ ຫຼື ຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດ, ເຊິ່ງບາງສ່ວນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 8.