ሄሊካል አንቴና፡ የስራ መርህ፣ የጨረር ሁነታዎች፣ ፖላራይዜሽን እና አፕሊኬሽኖች

የቀኝ-እጅ እና የግራ-እጅ ክብ ፖላራይዜሽን

የአክሲያል-ሞድ ሄሊካል አንቴና ዋና ዋና ጥቅሞች አንዱ ክብ ፖላራይዜሽን የማመንጨት ተፈጥሯዊ ችሎታው ነው።

እንደ ጠመዝማዛ አቅጣጫ እና የጨረር አቅጣጫ፣ ሄሊክስ የሚከተሉትን ለማምረት የተነደፈ ሊሆን ይችላል፡

• RHCP — የቀኝ እጅ ክብ ፖላራይዜሽን
• LHCP — የግራ-እጅ ክብ ፖላራይዜሽን

ክብ ቅርጽ ያለው ፖላራይዜሽን በተለይ በማስተላለፊያ እና በመቀበያ አንቴናዎች መካከል ያለው አንጻራዊ አቀማመጥ ቋሚ ሆኖ መቆየት በማይችልበት ጊዜ ጠቃሚ ነው።

ለምሳሌ፣ ሳተላይቶች፣ የጠፈር መንኮራኩሮች፣ የአየር ላይ መድረኮች፣ የሚሽከረከሩ ስርዓቶች እና የሞባይል የመገናኛ መሳሪያዎች አቅጣጫቸውን ያለማቋረጥ ሊቀይሩ ይችላሉ። ክብ ቅርጽ ያለው ፖላራይዝድ አንቴና ለዚህ የማዕዘን ልዩነት የመገናኛ አገናኝ ስሜታዊነትን ሊቀንስ ይችላል።

የፖላራይዜሽን ማመሳሰል አሁንም አስፈላጊ ነው። የRHCP አንቴና ከRHCP አንቴና ጋር በተሻለ ሁኔታ ይገናኛል፣ የLHCP አንቴና ደግሞ በተለምዶ ከLHCP አንቴና ጋር መያያዝ አለበት። ተቃራኒ ክብ ቅርጽ ያላቸው ፖላራይዜሽን ከፍተኛ የፖላራይዜሽን ኪሳራ ሊያስከትል ይችላል።

ለኢንጂነሪንግ ግምገማ፣የዘንግ ጥምርታበተለምዶ የክብ-ፖላራይዜሽን ጥራትን ለመግለጽ ጥቅም ላይ ይውላል። ተስማሚ የሆነ ክብ-ፖላራይዜሽን ሞገድ 0 dB የሆነ የዘይብ ጥምርታ አለው፣ ተግባራዊ ክብ-ፖላራይዜሽን አንቴናዎች ደግሞ በተፈለገው ድግግሞሽ እና አንግል ክልል ውስጥ በተወሰነ የዘይብ-ጥምርታ መስፈርት ይገመገማሉ።

የሄሊካል አንቴና አፈፃፀም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች

የሄሊካል አንቴና ባህሪ ከጂኦሜትሪው ጋር በቅርበት የተቆራኘ ነው።

አስፈላጊ የዲዛይን መለኪያዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

የሄሊክስ ሰርከምፈር

አንቴናው በመደበኛ ሁነታ ወይም በአክሲያል ሁነታ መሥራቱን ለመወሰን በክብ ዙሪያ እና በሞገድ ርዝመት መካከል ያለው ግንኙነት ትልቅ ሚና ይጫወታል።

የማዞሪያ ክፍተት

ክፍተት በአቅራቢያው ባሉ ማዞሪያዎች ላይ ባሉ ሞገዶች መካከል ያለውን የደረጃ ግንኙነት ስለሚጎዳ የጨረር አቅጣጫ፣ ኢምፔዳንስ እና ፖላራይዜሽን ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

የፒች አንግል

የዝማኔው አንግል ሄሊክስ በዘንግ ላይ ምን ያህል በፍጥነት እንደሚራመድ ይገልጻል። የተረጋጋ የአክሲያል-ሁነታ ባህሪን ለመጠበቅ አስፈላጊ መለኪያ ነው።

የመዞሪያዎች ብዛት

ተጨማሪ መዞሪያዎች በአጠቃላይ የኤሌክትሪክ ቀዳዳን ይጨምራሉ እና ከፍተኛ ቀጥተኛነት ሊሰጡ ይችላሉ፣ ነገር ግን የአንቴናውን ርዝመት እና የሜካኒካል ውስብስብነት ይጨምራሉ።

የመሬት ፕላን

የሪፍለተሩ መጠንና ቅርፅ ወደፊት የሚመጣ የጨረር ንድፍ፣ ኢምፔዳንስ እና የኋላ ጨረር ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

የምግብ እና የኢምፔዳንስ ማዛመድ

ትክክለኛ የሄሊክስ ልኬቶች ቢኖሩትም እንኳ ደካማ የኢምፔዳንስ ማመሳሰል የተንፀባረቀውን ኃይል ሊጨምር እና የተገነዘበውን የአንቴና አፈፃፀም ሊቀንስ ይችላል። ስለዚህ ተግባራዊ ዲዛይኖች የመመለሻ ኪሳራ ወይም VSWR ከጨረር ባህሪያት ጋር መገምገም አለባቸው።

የጨረር ንድፍ እና ግኝት

በአክሲያል ሁነታ፣ ሄሊካል አንቴና በሄሊክስ ዘንግ ዙሪያ ዙሪያ ያተኮረ ዋና ጨረር ያመነጫል።

የኤሌክትሪክ ርዝመት እና የመዞሪያዎች ብዛት እየጨመረ ሲሄድ፣ ዋናው ጨረር በአጠቃላይ ጠባብ ይሆናል እና የአንቴና ቀጥተኛነት ይጨምራል። የጎን ሎቦችም ሊታዩ ይችላሉ፣ በተለይም ረጃጅም ወይም ባልተሻሻሉ መዋቅሮች ውስጥ።

ስለዚህ አንቴናው በትርፉ ብቻ መገምገም የለበትም። መሐንዲሶች ብዙውን ጊዜ በርካታ ባህሪያትን አንድ ላይ ያስባሉ፡

• ጌይን
• የተረጋገጠ ትርፍ
• ግማሽ-ኃይል ጨረር ስፋት
• የአክሲያል ጥምርታ
• VSWR ወይም የመመለሻ ኪሳራ
• የፊት-ወደ-ኋላ ጥምርታ
• የጎን-ሎብ ደረጃ
• የፖላራይዜሽን ንፅህና
• የጨረር ውጤታማነት

ይህ የፓራሜትር ጥምረት ከአንድ የትርጓሜ እሴት ይልቅ የአንቴና አፈፃፀምን የበለጠ የተሟላ ምስል ይሰጣል።

የሄሊካል አንቴናዎች ጥቅሞች

ሄሊካል አንቴናዎች በርካታ ጠቃሚ የምህንድስና ጥቅሞችን ይሰጣሉ፡

• በአንጻራዊ ሁኔታ ቀላል የሜካኒካል ግንባታ
• በአክሲያል ሁነታ ውስጥ የተፈጥሮ ክብ-ፖላራይዜሽን ችሎታ
• ጠቃሚ የአሠራር ባንድዊድዝ
• ጥሩ የአቅጣጫ አፈፃፀም
• ለተለያዩ የድግግሞሽ ክልሎች ሊሰፋ የሚችል ጂኦሜትሪ
• ተለዋዋጭ የRHCP ወይም የLHCP ትግበራ
• ለግለሰብ አንቴናዎች ወይም ለአንቴናዎች ተስማሚ

የዲዛይን ገደቦች

እንዲሁም ሊታሰቡባቸው የሚገቡ በርካታ ምክንያቶች አሉ፦

• የአክሲያል-ሞድ ዲዛይኖች ጉልህ የሆነ አካላዊ ርዝመት ሊፈልጉ ይችላሉ
• ከፍተኛ ትርፍ በተለምዶ ብዙ መዞሪያዎችን ይፈልጋል እና ስለዚህ ረዘም ያለ አንቴና
• አፈፃፀም በጂኦሜትሪክ ትክክለኛነት ላይ በእጅጉ የተመካ ነው
• የመሬት-ፕላን ልኬቶች የጨረር ባህሪያትን ይነካሉ
• የምግብ ማዛመጃ በትክክል የተነደፈ መሆን አለበት
• የሜካኒካል ድጋፍ በከፍተኛ የዙር ቆጠራዎች የበለጠ አስፈላጊ ይሆናል
• ተቃራኒ ክብ ቅርጽ ያላቸው የፖላራይዜሽን ስሜቶች ከፍተኛ የፖላራይዜሽን አለመመጣጠን ኪሳራ ሊያስከትሉ ይችላሉ

የተለመዱ አፕሊኬሽኖች

ሄሊካል አንቴናዎች በተለያዩ የRF ስርዓቶች ውስጥ ይገኛሉ፣ ከእነዚህም ውስጥ የሚከተሉት ይገኙበታል፡

• የሳተላይት ግንኙነት
• የጠፈር መንኮራኩር ቴሌሜትሪ እና ዱካ ክትትል
• የመሬት ጣቢያ ግንኙነት
• የሬዲዮ አስትሮኖሚ
• የአየር ወለድ እና የአየር መጓጓዣ የመገናኛ ስርዓቶች
• አር ኤፍ ቴሌሜትሪ
• አቅጣጫዊ VHF እና UHF አገናኞች
• የርቀት ዳሰሳ
• የአንቴና መለኪያ እና ምርምር
• ክብ-ፖላራይዜሽን ሙከራዎች
• የግንኙነት ስርዓት ሙከራ

ሄሊካል አንቴናዎች በ RF ምህንድስና ውስጥ ለምን አስፈላጊ ናቸው?

ሄሊካል አንቴና የአንቴና ጂኦሜትሪ የኤሌክትሮማግኔቲክ ባህሪን እንዴት እንደሚቆጣጠር የሚያሳይ ግሩም ምሳሌ ነው።

መሐንዲሶች እንደ ክብ፣ ክፍተት፣ የዝመት አንግል እና የማዞሪያዎች ብዛት ያሉ መለኪያዎችን በመቀየር፣ ከታመቀ ሰፊ ራዲያተር ወደ አቅጣጫዊ ክብ ፖላራይዝድ አንቴና መንቀሳቀስ ይችላሉ።

እንደ ክብ ቅርጽ ያላቸው ቀንድ አንቴናዎች፣ የአንቴና አደራደሮች፣ የሳተላይት አንቴናዎች፣ የብሮድባንድ መለኪያ አንቴናዎች እና የማይክሮዌቭ የመገናኛ ስርዓቶች ያሉ የላቁ የአንቴና ቴክኖሎጂዎችን ሲያጠኑ ይህ በአካላዊ ጂኦሜትሪ እና በኤሌክትሪክ አፈጻጸም መካከል ያለው ግንኙነትም አስፈላጊ ነው።

አርኤፍ ኤምአይኤስኦ ለRF ሙከራ፣ ለግንኙነት፣ ለራዳር፣ ለአንቴና መለኪያ እና ለስርዓት ውህደት አፕሊኬሽኖች አንቴናዎችን እና ማይክሮዌቭ ክፍሎችን ያዘጋጃል። እንደ ሄሊካል አንቴና ያሉ መሰረታዊ የአንቴና መዋቅሮችን መረዳት መሐንዲሶች የድግግሞሽ ክልል፣ ጌይን፣ ፖላራይዜሽን፣ የአክሲያል ጥምርታ፣ የቢምዊድዝ፣ የቪኤስደብሊውአር እና የጨረር ንድፍን ጨምሮ አስፈላጊ መለኪያዎችን በተሻለ ሁኔታ እንዲገመግሙ ይረዳቸዋል።