Sbírky

Impedance přívodu antény

Impedance přívodu antény

Rádiová anténa je jako každá jiná forma RF zátěže nebo zdroje signálu. Má zátěž nebo impedanci zdroje.

Aby se dosáhlo optimálního výkonu, musí být anténní podavač přizpůsoben anténě, aby byl zajištěn maximální přenos energie.

Proto je důležité porozumět napájecí impedanci jakékoli antény, aby bylo možné dosáhnout nejlepšího výkonu.

Základy impedance napájení antény

Tato impedance se nazývá impedance přívodu antény. Jedná se o komplexní impedanci a skládá se z několika složek: odporu, kapacity a indukčnosti.

Napájecí impedance antény je výsledkem řady faktorů, včetně velikosti a tvaru RF antény, provozní frekvence a jejího prostředí. Viděná impedance je obvykle složitá, tj. Skládá se z odporových i reaktivních prvků.

Anténní odporové odporové prvky

Odporové prvky jsou složeny ze dvou složek. Ty se sčítají a tvoří součet celkových odporových prvků.

  • Ztráta odporu: Ztrátový odpor vzniká ze skutečného odporu prvků v aRF ntenna a takto rozptýlený výkon se ztrácí jako teplo. I když se může zdát, že „DC“ odpor je nízký, při vyšších frekvencích je patrný kožní efekt a jsou použity pouze povrchové plochy vodiče. Ve výsledku je efektivní odpor vyšší, než by byl měřen při DC. Je úměrná obvodu vodiče a druhé odmocnině frekvence.

    Odpor se může stát obzvláště významným v silnoproudých částech RF antény, kde je efektivní odpor nízký. V souladu s tím ke snížení účinku ztrátového odporu je nutné zajistit použití vodičů s velmi nízkým odporem.

  • Radiační odpor: Druhým odporovým prvkem impedance je „radiační odpor“. To lze považovat za virtuální rezistor. Vyplývá to ze skutečnosti, že energie je „rozptýlena“, když je vyzařována z RF antény. Cílem je tímto způsobem „rozptýlit“ co nejvíce síly. Skutečná hodnota radiačního odporu se liší od jednoho typu antény k druhému a od jednoho návrhu k druhému. Závisí to na řadě faktorů. Typický půlvlnný dipól pracující ve volném prostoru má však radiační odpor kolem 73 Ohmů.

Anténní reaktivní prvky

Existují také reaktivní prvky na impedanci napájení. Ty vznikají ze skutečnosti, že anténní prvky fungují jako vyladěné obvody, které mají indukčnost a kapacitu. Při rezonanci, kde je provozována většina antén, se indukčnost a kapacita navzájem ruší a ponechává pouze odpor kombinovaného odporu záření a ztráty. Na obou stranách rezonance se však napájecí impedance rychle stává buď indukční (je-li provozována nad rezonanční frekvencí), nebo kapacitní (je-li provozována pod rezonanční frekvencí).

Účinnost

Je přirozeně důležité zajistit, aby podíl energie rozptýlené ve ztrátovém odporu byl co nejnižší, přičemž nejvyšší podíl se rozptýlí v radiačním odporu jako vyzařovaný signál. Podíl energie rozptýlené v radiačním odporu vydělený výkonem aplikovaným na anténu je účinnost.

K zajištění toho, aby účinnost zůstala co nejvyšší, lze použít různé prostředky. Mezi ně patří použití optimálních materiálů pro vodiče k zajištění nízkých hodnot odporu, vodiče s velkým obvodem k zajištění velkého povrchu k překonání kožního efektu a nepoužívání konstrukcí, kde jsou přítomny velmi vysoké proudy a nízké hodnoty impedance přívodu. Další omezení mohou vyžadovat, že nelze splnit všechny tyto požadavky, ale použitím technického úsudku je obvykle možné dosáhnout vhodného kompromisu.

Je vidět, že impedance přívodu antény je zvláště důležitá při zvažování jakéhokoli návrhu RF antény. Maximalizací přenosu energie přizpůsobením napájecího zdroje impedanci napájení antény však lze optimalizovat design antény a dosáhnout nejlepšího výkonu.


Podívejte se na video: Test anten DVB-T (Prosinec 2021).