レンズアンテナ：動作原理とRF MISO選定ガイド

RF MISO | アンテナ選定ガイド

A レンズアンテナレンズを用いて電磁波の位相分布を制御する。レンズホーンアンテナでは、ホーンが誘電体レンズを照射し、出射ビームの形状を整える。実用的な利点は単に利得が高くなるだけではなく、指向性ビームを形成したり、特定の動作距離にエネルギーを集中させたりすることもできる。

RFエンジニアと調達チームにとって、最初の疑問は次のとおりです。このアプリケーションでは、遠視野ビームが必要ですか、それとも有限焦点スポットが必要ですか？このガイドでは、両者の違い、重要な仕様、そして異なる選定要件を示す2つのRF MISO製品について説明します。

RF MISOレンズホーンアンテナのモデルを閲覧する
動作周波数帯域、インターフェース、および機種固有のデータシートを比較してください。

レンズアンテナはどのように機能するのか？

フィードホーンは、照射領域全体で位相が変化する波面を生成します。誘電体レンズは、その形状、材料特性、またはその両方によって、空間的に変化する位相遅延を導入します。コリメート構成の場合、レンズは光路長の差を補正し、出射波面がほぼ平面になるようにします。実際の有限開口は依然として回折を引き起こし、角度幅がゼロでないビームを生成します。

給電位置は重要です。その有効位相中心はレンズ設計に適合している必要があり、位相中心は必ずしもホーン開口部にあるとは限りません。給電部の照明、アライメント、間隔は、得られるパターンに影響を与えます。ホーンレンズシステムに関する大学の研究では、この関係と、均一な出射位相面を実現する上でのその役割について説明しています。[1]

RFレンズは光学ガラスに限定されません。マイクロ波設計では、PTFEやポリエチレンなどの低損失誘電体材料を使用できます。適切な材料は、周波数、損失、および機械的要件によって異なります。受動レンズはRF電力を増幅しません。利得の向上は放射分布と効率によるものであり、材料損失と反射損失は依然として存在します。

コリメーションとスポットフォーカシング

RF MISO RM-SFLHA90-25 スポット集束レンズホーンアンテナ。実際の焦点スポットは有限のサイズを持つため、選択したアンテナに対して作動距離の基準値を定義する必要があります。

指向性ビーム

指向性伝送やアンテナ測定が求められる場合は、利得と周波数の関係、E面およびH面のビーム幅、サイドローブ、交差偏波を評価してください。ビーム幅が狭いほど、指向性や治具の位置合わせがより重要になります。高利得レンズホーンが指定された近距離焦点距離を提供するとは限らないので注意してください。

局所的な測定領域

スポット集光レンズホーンは、有限距離にあるターゲット面周辺に照明を集中させます。これは、試料サイズと照明形状が測定に影響を与える、適切な自由空間での材料特性評価構成において有用です。集光マイクロ波による材料測定に関する研究は、スポットサイズだけでなく焦点面の電界特性も重要である理由を示しています。[2]

必要な距離とその測定方法、動作周波数、サンプル寸法、許容照射面積を明記してください。スポット径が3dBレベル、10dBレベル、第一ヌル点、またはその他の基準のいずれで定義されているかを確認してください。異なる定義を用いた数値は直接比較できません。

RF MISOレンズホーンアンテナの2つの例

以下の仕様は、リンク先のモデル固有のRF MISOデータシートからのものです。異なる動作帯域と構成交換可能なアンテナではありません。

*焦点距離とスポットサイズは、データシートの「標準値」欄に記載されています。この表には、スポットサイズの閾値や基準周波数は示されていません。サンプル治具を定義する前に、RF MISOを使用してこれらの条件と距離基準を確認してください。RM-SFLHA90-25という型番末尾からはゲイン値は推測されません。

メーカーを選ぶ前に確認すべきこと

• 用途および動作帯域。指向性リンク、アンテナ測定、または局所的なサンプル照射のいずれが必要かを明記してください。導波管の仕様に関連付けられた公称範囲全体ではなく、製品の正確なバンドを使用してください。
• パフォーマンスの定義。標準値と保証限度値を区別してください。VSWRが低いだけでは、利得、ビーム品質、測定精度は保証されません。
• 陰謀の背後にある証拠。どのデータがシミュレーションによるもので、どのデータが実測値なのかを確認してください。リンク先のRF MISOデータシートでは、グラフのセクションがシミュレーションデータとして明記されています。これらは個々のユニットのテストレポートとして提示すべきではありません。
• 機械的およびRF統合。外部コネクタまたはフランジ、取り付け図、可動範囲、および位置合わせの許容範囲を確認してください。アダプタとケーブルの損失もシステム予算に含めてください。
• プロジェクト条件。出力、環境、数量を明記してください。レンズ面自体は、耐候性筐体や特定の環境定格の証明にはなりません。

レンズ統合にはトレードオフが伴います。位相補正やビーム整形は有効ですが、レンズ損失、開口径、重量、アライメント、コストなども検討する必要があります。レンズホーンと反射鏡のどちらかが常に優れているとは限らず、用途に必要な視野分布と機械的制約に基づいて決定する必要があります。

モデル選定に関してRF MISOと連携する

RF MISOは、中国成都に拠点​​を置くアンテナメーカー兼サプライヤーです。研究開発そしてアンテナテストこのページでは、当社のエンジニアリング活動についてご紹介しています。レンズアンテナに関するお問い合わせは、周波数帯域、偏波、ゲインまたはフォーカス対物レンズ、インターフェース、設置上の制約事項をお送りください。担当チームが適切なモデルと資料を検討いたします。

RFプロジェクトに適したレンズホーンアンテナを探しましょう。
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よくある質問

レンズアンテナは常に狭いビームを生成するのでしょうか？

いいえ。ビーム幅は、開口径、周波数、給電照明、レンズ設計によって決まります。広帯域モデルは、単一の利得値ではなく、必要な帯域全体にわたって評価する必要があります。

標準的なレンズホーンは、スポットフォーカスアンテナの代わりになりますか？

検証なしには不可能です。指定されたゲインは、近傍のサンプル面における必要な焦点距離、スポット径、または視野分布を保証するものではありません。

見積依頼書（RFQ）には何を含めるべきですか？

動作帯域、用途、偏波、ゲインまたはスポットサイズ要件、動作距離、RFインターフェース、取り付け制約、数量を含めてください。保証する必要のある性能値を明記してください。