Nelle comunicazioni wireless e nei sistemi radar, le prestazioni dell'antenna influiscono direttamente sulla qualità e sulla portata effettiva del segnale. Tra i molti tipi di antenne, l'antenna a onde perdite (LWA) sta ricevendo un'attenzione diffusa grazie alle sue caratteristiche di emissione uniche. Questo tipo di antenna può trasmettere raggi di segnale altamente direzionali a vari angoli specificati e presenta bassi livelli di onde laterali durante il processo di trasmissione.
L'antenna a onde perdite è un tipo di antenna di propagazione delle onde, che utilizza onde viaggianti generate in una struttura ondulatoria guidata come principale meccanismo di radiazione. In base alla velocità dell'onda, le antenne a onde perdite possono essere divise in due tipi: uniformi e periodiche. La loro principale differenza risiede nel design della struttura della guida d'onda. La sezione trasversale di un'antenna a onda perdita uniforme rimane costante per tutta la sua lunghezza, mentre un'antenna a onda perdita periodica è modulata per supportare onde lente e veloci e la radiazione ha origine da discontinuità nella struttura.
Un'antenna a onda permeabile uniforme si riferisce generalmente a una struttura di guida d'onda aperta uniforme su tutta la sua lunghezza. Questa struttura consente alle onde guidate di irradiarsi a frequenze diverse. La lunghezza d'onda della radiazione e la distribuzione dell'ampiezza di questa antenna possono essere controllate regolando la geometria della struttura.
La direttività della struttura uniforme è strettamente correlata alla lunghezza d'onda e alla larghezza di apertura progettata. Questa modifica progettuale consente all'antenna di adattarsi ai diversi requisiti applicativi.
Le antenne a onde perdite periodiche supportano le onde lente attraverso una struttura uniforme modulata periodicamente, consentendo loro di irradiarsi dalle discontinuità. La flessibilità di questa struttura consente di adattarla alle effettive esigenze per ottenere una radiazione multiangolo.
Le caratteristiche di radiazione delle antenne a onde perdite sono strettamente correlate alla costante di fase e alla costante di attenuazione dell'onda. Con una progettazione adeguata, queste antenne possono scansionare un intervallo angolare da 0 a 90 gradi e fornire prestazioni di radiazione stabili in diversi ambienti.
Poiché l'efficienza di dispersione delle onde cambia nel tempo, è necessario stimare in modo efficace l'impatto di diverse strutture sul diagramma di radiazione durante la progettazione, il che migliora senza dubbio la flessibilità di applicazione delle antenne a onde permeabili.
L'applicazione delle antenne a onde perdite si sta rapidamente espandendo in altri campi, come i veicoli autonomi, i droni e i sistemi di comunicazione 5G. In questi campi, alta direttività, onde laterali basse e buona risposta in frequenza sono indicatori di prestazione essenziali. I ricercatori stanno attualmente lavorando per migliorare le prestazioni di queste antenne per soddisfare i futuri requisiti tecnologici.
In quanto tecnologia emergente, le antenne a onde perdite non solo mostrano prestazioni eccellenti in termini di capacità di radiazione, ma hanno anche un ricco potenziale in termini di applicazioni. Mentre la tecnologia continua ad avanzare, quale ruolo svolgerà questa antenna altamente direzionale nelle future comunicazioni e nei sistemi radar?