направленная антенна с высоким коэффициентом усиления

　　Ниже приводится подробный анализ принципа направленной антенны с высоким коэффициентом усиления.、Элементы проектирования、Руководство по типичному применению и выбору：

　　1. Основные определения и принципы

　　Основные понятия：

　　Направленное излучение концентрирует энергию в определенном направлении.，Значительное повышение интенсивности сигнала(Усиление≥10dBi)，При этом подавляется прием сигналов в других направлениях.。

　　Принцип работы：

　　Формирование луча：Использование антенной решетки(Например, несколько радиационных блоков.)Физическая структура(Например, параболический рефлектор.)Фокусируйте электромагнитные волны в определенном направлении.。

　　2. Основные типы и сравнения

　　Тип антенны Особенности Типичное усиление Сценарий применения

　　Параболическая антенна - Фокусированные электромагнитные волны，Повышение до15–30dBi。

　　Необходимость и источник сигнала(Например, спутники)Выровнять。| 15–30dBi | Спутниковая связь、РЛС радиолокационная станция、СВЧ - ретрансляционная станция |

　　| антенна Оки | - Состоит из нескольких направленных диполей.，Усиление 8–12dBi，Сильная ориентация。

　　Легко установить。| 8–12dBi | направленная связь на короткие расстояния，Любительское радио |

　　| Спиральная антенна | - Ширина полосы пропускания поддерживается спиральной структурой，Усиление 10–20dBi。

　　Подходит для вращающегося сканирования。| 10–20dBi | Навигация с помощью беспилотных летательных аппаратов，РЛС радиолокационное обнаружение |

　　| антенна Оки Юйта | - Улучшенная антенна & lt; & lt; Оки & gt; & gt;，Повышение до 10–15dBi。

　　Оптимизация ориентации путем настройки отражателя。| 10–15dBi | FM Радио，Wi-Fi Усиление сигнала |

　　3. Элементы проектирования

　　3.1 Выбор материала

　　Проводник：Позолоченная медь(Низкие потери)，Алюминий(Легкий)。

　　Среда/Фундамент：

　　FR-4：Низкие затраты，Применяется для низких частот(<5GHz)。

　　PTFE/Тефлон：Высокочастотная производительность.(>10GHz)，Низкие диэлектрические потери。

　　Отражение：

　　Параболическая антенна требует металлического покрытия.(Например, алюминиевая фольга.、Медная сетка)。

　　(DПараболический диаметр)。

　　Подключение источника：Необходимо выбрать антенну источника, соответствующую параболическому фокусу(Например, гудок - антенна.)。

　　антенна Оки：

　　Оптимизация расстояния между диполями：Расстояние между соседними частями обычноλ/2~λ(λДлина волны)。

　　регулировка наклона отражателя：Уменьшить утечку сигнала с обратной стороны。

　　3.3 Сопоставление сопротивлений

　　ИспользованиеπСеть типа илиTантенна согласования с радиочастотным интерфейсом(Например, усилитель.)。

　　Инструменты моделирования：HFSS、ADS Оптимизация соотношения стоячих волн(VSWR ≤1.5)。

　　4. Типичный сценарий применения

　　Спутниковая связь：

　　Прием спутниковых сигналов наземной станцией(Например C Диапазон、Ku Диапазон)。

　　РЛС радиолокационная система：

　　РЛС миллиметрового диапазона(77GHz)Для автоматического обнаружения целей。

　　Беспроводная обратная связь：

　　5G Базовая станция(28GHz/39GHz)Линия связи миллиметрового диапазона。

　　Любительское радио：

　　Расстояние HF/VHF Связь(Например DX Прием слабых сигналов)。

　　Промышленные испытания：

　　Лазерная РЛС(LiDAR)и инфракрасной тепловизионной системы.。

　　5. Руководство по выбору

　　5.1 Диапазон частот

　　Низкая частота(<1GHz)：антенна Оки、антенна Оки Юйта。

　　ВЧ(>2GHz)：Параболическая антенна、антенна с микроволновой решеткой。

　　5.2 Требования к усилению

　　Слабая сигнальная среда(Как гора、В помещении)：Усиление≥15dBi(Параболическая антенна)。

　　Связь на короткие и средние расстояния(<10km)：Усиление8-12dBi(антенна Оки)。

　　5.3 Условия установки

　　Стационарная установка：Параболическая антенна(Требуется точное выравнивание)。

　　Переместить сцену：Спиральная антенна、бортовая направленная антенна(Требуется механический вращающийся механизм)。