쌍원뿔형 안테나: 작동 원리, 설계 및 응용

A 이중원뿔형 안테나다이폴 안테나는 두 개의 전도성 원뿔이 끝과 끝을 맞대고 배치되어 그 꼭짓점에서 급전되는 광대역 안테나입니다. 점진적으로 변화하는 기하학적 구조 덕분에 기존의 가는 선 다이폴 안테나보다 넓은 동작 대역폭을 제공하여 광대역 측정, 전자기 호환성 테스트, 스펙트럼 모니터링, 통신 및 레이더 응용 분야에 유용합니다.

이중원뿔형 안테나란 무엇인가요?

이중원뿔형 안테나는 3차원 광대역 다이폴로 볼 수 있습니다. 서로 마주 보는 두 개의 원뿔은 방사 ​​소자 역할을 하며, 급전부는 두 원뿔 끝 사이의 좁은 틈에 위치합니다. 원뿔 각도, 원뿔 길이, 급전부 형상 및 주변 구조는 사용 가능한 주파수 범위, 임피던스 정합 및 방사 특성을 결정합니다.

안테나는 크기와 설치 방식에 따라 선형 편파와 일반적으로 무지향성 방위각 패턴을 제공할 수 있습니다. 성능은 작동 주파수 대역에 따라 달라지므로, 지정된 이득, VSWR 및 방사 패턴은 항상 사용하려는 주파수 대역에서 확인해야 합니다.

이중원뿔형 안테나는 어떻게 작동하나요?

RF 전류는 급전점을 통해 안테나로 유입되어 팽창하는 도체 표면을 따라 흐릅니다. 도체의 폭이 점진적으로 넓어지기 때문에 급전 영역에서 자유 공간으로의 전환이 넓은 주파수 범위에 걸쳐 더욱 부드럽습니다. 이러한 구조는 협대역 다이폴 안테나보다 더 넓은 대역폭에서 사용 가능한 입력 임피던스와 안정적인 방사 특성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

이 안테나는 원뿔 내부의 다중 경로 반사에 의존하지 않습니다. 방사는 전도성 표면에서 시간에 따라 변하는 전류에 의해 발생합니다. 고주파수에서는 전기적 크기와 급전부 세부 사항이 추가적인 패턴 변화를 유발할 수 있으므로 광대역 설계는 전체 동작 대역에 걸쳐 평가해야 합니다.

주요 설계 매개변수

• 주파수 범위:임피던스 및 방사 요구사항을 충족하는 전체 대역.
• VSWR 및 임피던스:이 수치들은 급전선과 안테나 사이에서 RF 전력이 얼마나 효율적으로 전달되는지를 나타냅니다.
• 얻다:광대역 이중원뿔형 안테나는 일반적으로 주파수에 따라 변하는 적당한 이득을 제공합니다.
• 방사 패턴:주파수 응답 패턴의 안정성과 방위각 범위는 전체 대역에서 확인해야 합니다.
• 편광:배향은 선형 편광의 방향을 결정합니다.
• 커넥터 및 전력 처리:둘 다 테스트 시스템 또는 RF 소스와 일치해야 합니다.
• 기계적 크기:콘의 크기는 최저 사용 가능 주파수와 설치 요구 사항에 영향을 미칩니다.

일반적인 응용 분야

• EMC 방사 방출 및 내성 측정
• 광대역 안테나 및 RF 시스템 테스트
• 스펙트럼 모니터링 및 신호 수집
• 무선 통신 및 레이더 실험
• 실험실 교정 및 현장 측정 시스템

장점과 한계

이중원뿔형 안테나는 넓은 대역폭, 비교적 간단한 구조, 그리고 유용한 방사 패턴을 제공합니다. 주파수 범위가 넓은 테스트에서 안테나를 교체해야 하는 번거로움을 줄여줍니다. 하지만 낮은 이득, 저주파수 대역에서의 물리적 크기, 그리고 고주파수 대역으로 갈수록 방사 패턴이 변하는 점 등이 한계로 작용합니다.

쌍원뿔형 안테나 선택 방법

필요한 주파수 범위를 정한 후 VSWR, 이득, 편파, 패턴 안정성, 커넥터 유형, 전력 처리 능력 및 기계적 치수를 비교하십시오. 주변 구조물이 광대역 측정에 영향을 미칠 수 있으므로 테스트 거리, 장착 방향 및 주변 환경도 고려해야 합니다.

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이중원뿔형 안테나 시리즈 제품 소개