1. アンテナの概要
アンテナは、図 1 に示すように、自由空間と伝送線路の間の移行構造です。伝送線路は、同軸線または中空管 (導波管) の形をとることができ、発生源からの電磁エネルギーを伝送するために使用されます。アンテナへ、またはアンテナから受信機へ。前者は送信アンテナ、後者は受信アンテナです。アンテナ.
図1 電磁エネルギーの伝達経路
図 1 の送信モードでのアンテナ システムの送信は、図 2 に示すようなテブナン等価物で表されます。ここで、ソースは理想信号発生器で表され、伝送線路は特性インピーダンス Zc の線路で表され、アンテナは負荷 ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] で表されます。負荷抵抗 RL はアンテナ構造に関連する伝導損失と誘電損失を表し、Rr はアンテナの放射抵抗を表し、リアクタンス XA はアンテナ放射に関連するインピーダンスの虚数部を表すために使用されます。理想的な条件下では、信号源によって生成されたすべてのエネルギーは、アンテナの放射能力を表すために使用される放射抵抗 Rr に伝達される必要があります。しかし、実際のアプリケーションでは、伝送線路とアンテナの特性による導体－誘電体の損失や、伝送線路とアンテナ間の反射（不整合）による損失が発生します。ソースの内部インピーダンスを考慮し、伝送線路と反射 (不整合) 損失を無視すると、共役整合下で最大電力がアンテナに供給されます。
図2
伝送線路とアンテナ間の不整合のため、界面からの反射波はソースからアンテナへの入射波と重なり、定在波を形成します。これはエネルギーの集中と蓄積を表し、典型的な共振デバイスです。典型的な定在波パターンを図 2 の点線で示します。アンテナ システムが適切に設計されていない場合、伝送線路は導波管やエネルギー伝送デバイスとしてではなく、主にエネルギー蓄積要素として機能する可能性があります。
伝送線路、アンテナ、定在波によって生じる損失は望ましくないものです。線路損失は低損失の伝送線路を選択することで最小限に抑えることができ、アンテナ損失は図 2 の RL で表される損失抵抗を減らすことで減らすことができます。アンテナ（負荷）と線路の特性インピーダンス。
無線システムでは、アンテナは通常、エネルギーの受信または送信に加えて、特定の方向の放射エネルギーを強化し、他の方向の放射エネルギーを抑制する必要があります。したがって、検出デバイスに加えて、アンテナも指向性デバイスとして使用する必要があります。アンテナは、特定のニーズを満たすためにさまざまな形式にすることができます。それは、ワイヤー、開口部、パッチ、要素アセンブリ (アレイ)、反射板、レンズなどです。
無線通信システムにおいて、アンテナは最も重要なコンポーネントの 1 つです。優れたアンテナ設計により、システム要件が軽減され、システム全体のパフォーマンスが向上します。典型的な例はテレビです。テレビでは、高性能アンテナを使用することで放送の受信を改善できます。通信システムにとってのアンテナは、人間にとっての目と同じです。
2. アンテナの分類
ホーン アンテナは平面アンテナであり、導波管の端で徐々に開く円形または長方形の断面を持つマイクロ波アンテナです。最も広く使用されているタイプのマイクロ波アンテナです。その放射フィールドは、ホーンの開口部のサイズと伝播タイプによって決まります。このうち、ホーン壁が放射に及ぼす影響は、幾何回折の原理を利用して計算できます。ホーンの長さが変わらない場合、ホーン開き角の増加に伴って開口サイズと二次位相差が増加しますが、ゲインは開口サイズによって変化しません。ホーンの周波数帯域を拡大する必要がある場合は、ホーンのネックと開口部での反射を減らす必要があります。開口部のサイズが大きくなるにつれて、反射は減少します。ホーンアンテナの構造は比較的単純であり、放射パターンも比較的単純で制御が容易です。一般に中指向性アンテナとして使用されます。広い帯域幅、低いサイドローブ、高効率を備えたパラボラ反射ホーン アンテナは、マイクロ波中継通信でよく使用されます。
RM-DCPHA105145-20(10.5-14.5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1.70～2.60GHz)
2.マイクロストリップアンテナ
マイクロストリップ アンテナの構造は、一般に誘電体基板、放射体、グランドプレーンで構成されます。誘電体基板の厚さは波長よりもはるかに薄いです。基板底部の金属薄層はグランドプレーンに接続され、表面にはフォトリソグラフィープロセスにより特定の形状の金属薄層がラジエーターとして作成されます。ラジエーターの形状は、要件に応じてさまざまに変更できます。
マイクロ波統合技術と新しい製造プロセスの台頭により、マイクロストリップ アンテナの開発が促進されました。従来のアンテナと比較して、マイクロストリップ アンテナは小型、軽量、薄型、適合しやすいだけでなく、統合が容易、低コスト、大量生産に適しており、電気的特性が多様であるという利点もあります。 。
RM-MA424435-22(4.25-4.35GHz)
RM-MA25527-22(25.5～27GHz)
導波管スロット アンテナは、導波管構造のスロットを使用して放射を実現するアンテナです。通常、2 枚の平行な金属プレートで構成され、2 枚のプレート間に狭いギャップを持つ導波路を形成します。電磁波が導波管のギャップを通過すると共振現象が起こり、ギャップ付近に強い電磁場が発生して放射が起こります。導波管スロットアンテナは、シンプルな構造により広帯域かつ高効率の放射が可能なため、マイクロ波帯やミリ波帯のレーダー、通信、無線センサーなどの分野で広く使用されています。高い放射効率、広帯域特性、優れた耐干渉性などの利点があり、技術者や研究者に愛用されています。
RM-PA7087-43（71-86GHz）
RM-PA1075145-32（10.75-14.5GHz）
RM-SWA910-22(9～10GHz)
バイコニカル アンテナは、広い周波数応答と高い放射効率を特徴とするバイコニカル構造の広帯域アンテナです。バイコニカル アンテナの 2 つの円錐部分は互いに対称です。この構造により、広い周波数帯域で効果的な放射が可能となります。通常、スペクトル分析、放射線測定、EMC（電磁両立性）試験などの分野で使用されます。優れたインピーダンスマッチングと放射特性を備えており、複数の周波数をカバーする必要があるアプリケーションシナリオに適しています。
RM-BCA2428-4(24～28GHz）
RM-BCA218-4（2-18GHz）
スパイラルアンテナはスパイラル構造の広帯域アンテナであり、広い周波数特性と高い放射効率が特徴です。スパイラルアンテナは、スパイラルコイルの構造により偏波ダイバーシティと広帯域放射特性を実現し、レーダー、衛星通信、無線通信システムに適しています。
RM-PSA0756-3(0.75～6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
アンテナの詳細については、次のサイトをご覧ください。
投稿日時: 2024 年 6 月 14 日
