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Perché le onde veloci sono così importanti nelle antenne a onde disperse? Scopri il mistero!
L'antenna a onde perdite (LWA) è un tipo importante di antenna a onde viaggianti, caratterizzata dall'utilizzo di un'onda veloce su una struttura ad onda guidata come meccanismo di radiazione principale. Questa antenna ha la capacità di irradiare in modo continuo e può raggiungere un'elevata direttività e angoli di radiazione flessibili a seconda del suo design. Tuttavia, perché le onde veloci diventano un elemento così critico nelle antenne che perdono onde? Quali sono i misteri sconosciuti nascosti dietro di loro?
La velocità di fase delle onde veloci è maggiore della velocità della luce, il che consente all'antenna dell'onda permeabile di regolare l'angolo del fascio di radiazioni a frequenze diverse.
Principi di base delle antenne per onde veloci e per onde permeabili
Le onde veloci nelle antenne leaky wave hanno velocità di fase che superano la velocità della luce, consentendo a queste onde di irradiarsi continuamente attraverso la struttura. Questa proprietà della radiazione può aiutare nella progettazione di fasci di radiazione con forte direttività e lobi laterali bassi. La sua costante di fase β controlla l'angolo del fascio di radiazione, mentre la costante di attenuazione α influenza la larghezza del fascio di radiazione. Ciò significa che regolando questi parametri, gli ingegneri possono controllare con precisione le prestazioni dell'antenna.
Il numero d'onda della radiazione diventa complesso nelle strutture di guida d'onda aperte e può essere calcolato attraverso il principio della fase pivot.
Antenna a onde perdite uniformi e periodiche
Le antenne a onde che perdono possono essere suddivise in antenne a onde che perdono uniformi e antenne a onde che perdono periodiche in base al tipo di struttura dell'onda guidata. La sezione trasversale di una struttura omogenea è costante per tutta la sua lunghezza, solitamente sotto forma di una guida d'onda uniforme, consentendo il verificarsi della radiazione. L'antenna a onde perdite periodiche raggiunge la radiazione continua delle onde eseguendo la modulazione periodica su una struttura uniforme.
In un'antenna a onda permeabile uniforme, la radiazione proviene dall'attenuazione dell'onda causata dall'apertura, mentre in una struttura periodica, le armoniche spaziali dei diversi comportamenti consentono di generare la radiazione di onde veloci.
Esempi di design unici
Ad esempio, una tipica antenna a onda permeabile uniforme è una guida d'onda rettangolare riempita d'aria con fessure longitudinali nella sua struttura. Questa struttura non solo ha una forte direttività ma può anche controllare efficacemente la forma del fascio di radiazione. Inoltre, quando nel progetto vengono incorporate nuove strutture come guide d'onda dielettriche non radianti (NRD) o guide gove, l'efficienza della radiazione può essere ulteriormente migliorata e le perdite ridotte.
Nelle guide d'onda NRD, quando la spaziatura su entrambi i lati della piastra metallica è inferiore a λ0/2, tutte le connessioni e le non connessioni diventeranno puramente passive e non verrà generata alcuna radiazione.
Sfide tecniche e prospettive future
Sebbene la progettazione di antenne a onde perdite sia piena di potenziale, deve ancora affrontare molte sfide nelle applicazioni pratiche. Come regolare in modo efficace i vari parametri dell'antenna per ottenere le migliori prestazioni è un processo di continua esplorazione. Con il rapido sviluppo della comunicazione wireless e della tecnologia radar, la domanda di antenne efficienti per le onde che perdono sta aumentando di giorno in giorno. Come progettare antenne per onde che perdono più efficienti diventerà la direzione degli sforzi degli ingegneri.
I progressi futuri potrebbero migliorare significativamente le prestazioni delle antenne a onde perdite, rendendole più in linea con le esigenze della moderna tecnologia elettronica.
Conclusione
Le caratteristiche delle onde veloci delle antenne a onde perdite non sono solo la chiave della loro efficienza progettuale, ma anche una forza importante nel promuovere una trasmissione wireless efficiente. In questa era tecnologica in rapido sviluppo, può una comprensione approfondita di queste tecnologie portarci verso obiettivi più ambiziosi?
