Diafraqma antenaları mikrodalğalı, millimetr dalğalı, radar, rabitə və antenna ölçmə sistemlərində geniş istifadə olunan vacib bir antena sinfidir. Əsasən keçirici elementlər boyunca axan cərəyanlar vasitəsilə şüalanan naqilli antenalardan fərqli olaraq, diafraqma antenaları elektromaqnit enerjisini dəlik və ya diafraqma vasitəsilə şüalandırır.
Ümumi bir nümunə açıq uclu dalğaötürəndir. Elektromaqnit dalğaları dalğaötürəndən keçərkən açıq ucuna çatdıqda, idarə olunan enerjinin bir hissəsi boş fəzaya şüalanır. Mühəndislər diafraqma həndəsəsini, sahə paylanmasını və ətrafdakı quruluşu idarə etməklə impedans uyğunluğunu, istiqamətləndirməni, qazanc və şüalanma xüsusiyyətlərini daha da yaxşılaşdıra bilərlər.
Ümumi diyafram tipli antenalar daxildiraçıq uclu dalğaötürücü antenaları,buynuzlu antenavə yuva antenləriOrijinal istinad məqaləsində də bu üç struktur diafraqma antenaları altında qruplaşdırılıb.
1. Diafraqma Anteni nədir?
Anten mühəndisliyində, diyafram, elektromaqnit sahələrinin idarə olunan bir quruluşdan boş yerə qoşulduğu bir dəlik hesab edilə bilər.
Dalğaötürücü elektromaqnit enerjisini məhdudlaşdırmaq və istiqamətləndirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Dalğaötürücü keçirici divarla bağlanarsa, enerji məhdud qalır və ya sonlanma şərtlərinə uyğun olaraq əks olunur. Lakin, dalğaötürücü açıldıqda, dəlikdəki elektromaqnit sahəsi boş fəzaya şüalana bilər.
Buna görə də, diyafram idarə olunan elektromaqnit rejimi ilə şüalanan elektromaqnit dalğası arasında keçid bölgəsi kimi çıxış edir.
Faktiki radiasiya xüsusiyyətləri bir neçə amildən asılıdır, o cümlədən:
- Diafraqma ölçüləri və forması
- İşləyən dalğa uzunluğu
- Dalğa bələdçisi rejimi
- Elektrik və maqnit sahəsinin paylanması
- Flanş və ya ətrafdakı keçirici quruluş
- Diafraqmada impedans uyğunluğu
Açıq uclu düzbucaqlı dalğaötürənlər üzərində aparılan tədqiqatlar göstərir ki, həm diyafram sahələri, həm də ətraf flanş kənarlarından gələn difraksiya yaranan şüalanma sahəsinə töhfə verə bilər.
Şəkil 1. Diafraqma şüalanmasını təsvir etmək üçün istifadə edilən düzbucaqlı dalğaötürücü strukturunun nümunəsi.
2. Açıq Uclu Dalğa Bələdçisi Necə Şüalanır?
Yayılan dalğaötürən rejimi açıq apertura çatdıqda, elektromaqnit sərhəd şərtləri qəfil dəyişir. Sahələr artıq keçirici divarlarla tamamilə məhdudlaşmır və elektromaqnit enerjisinin bir hissəsinin boş fəzaya şüalanmasına imkan verir.
Eyni zamanda, dalğaötürəndən boş məkana keçid ümumiyyətlə mükəmməl şəkildə uyğun gəlmir. Buna görə də, bəzi enerji dalğaötürənə geri əks oluna bilər.
Bu münasibət arasındaradiasiya və əks olunmadiafraqma antenası dizaynının vacib bir hissəsidir.
Sadə açıq uclu dalğaötürücü anten kimi fəaliyyət göstərə bilər, lakin onun radiasiya səmərəliliyi, impedans uyğunluğu, qazanc və şüa xüsusiyyətləri hər tətbiq üçün optimal olmaya bilər. Mühəndislər daha yaxşı performans əldə etmək üçün diafraqma həndəsəsini dəyişdirə bilərlər. Ən tanış nümunələrdən biri...buynuzlu anten, burada dalğaötürən tədricən diafraqmaya doğru genişlənir.
3. Diafraqma Antenlərinin İşləmə Tezliyi
Bütün diafraqma antenləri üçün vahid universal işləmə tezliyi diapazonu yoxdur.
Dalğaötürücü əsaslı diafraqma antenasının istifadəyə yararlı tezlik diapazonu əsasən aşağıdakılarla müəyyən edilirdalğaötürücü ölçüləri, dalğaötürücü növü, dəstəklənən yayılma rejimləri və kəsmə tezlikləri.
Buna görə də, fərqli mikrodalğalı və millimetr dalğa tezlik diapazonları üçün fərqli standartlaşdırılmış dalğaötürücü ölçüləri istifadə olunur.
Bu, xüsusilə yüksək tezlikli RF sistemlərində vacibdir. Tezlik artdıqca və dalğa uzunluğu qısaldıqca dalğaötürən və diafraqma ölçüləri də kiçilir və bu da diafraqma antenalarının mikrodalğalı, millimetr dalğalı və hətta sub-THz sistemlərində effektiv şəkildə istifadəsinə imkan verir.
4. Diafraqma Anteninin Radiasiya Nümunəsi
Diafraqma antenasının şüalanma modeli, diafraqma ölçüsündən, sahə paylanmasından, iş rejimindən, dalğa uzunluğundan və ətrafdakı quruluşdan güclü şəkildə asılıdır.
Açıq uclu dalğaötürən ümumiyyətlə nisbətən geniş şüa yaradır, lakin avtomatik olaraq çoxistiqamətli antenna kimi təsvir edilməməlidir. Onun E müstəvisi və H müstəvisi şüalanma xüsusiyyətləri diyafram üzərində elektromaqnit sahəsinin paylanması ilə müəyyən edilir.
Ətrafdakı flanş da yaranan radiasiya modelinə təsir göstərə bilər, çünki onun kənarlarından difraksiyalanan sahələr ümumi radiasiya sahəsinə töhfə verir. Müasir analitik tədqiqatlar uzaq sahə davranışını hesablayarkən həm diafraqma radiasiyasını, həm də flanş kənarının difraksiyasını açıq şəkildə nəzərə alır.
Effektiv diafraqma ölçüsünün artırılması ümumiyyətlə daha yüksək istiqamətləndirmə və daha dar əsas şüa təmin edə bilər ki, bu da daha yüksək gücləndirmə tələb olunduqda buynuzlu antenaların və daha böyük diafraqma strukturlarının istifadəsinin səbəblərindən biridir.
Qeyri-direktiv şüalanma nümunəsi
5. Diafraqma Antenlərinin Əsas Növləri
Açıq Uclu Dalğa Bələdçisi Antena
Açıq uclu dalğaötürücü ən sadə diafraqma radiatorlarından biridir. Kompakt quruluşu və dalğaötürücü sistemləri ilə birbaşa uyğunluğu onu mikrodalğalı və millimetr dalğalı laboratoriyalarda, anten ölçmələrində, zondlarda, qidalandırıcılarda və digər RF sistemlərində faydalı edir.
Buynuzlu Anten
Buynuzlu anten, en kəsiyi tədricən şüalanma diyaframına doğru genişlənən dalğaötürən kimi qəbul edilə bilər. Bu tədricən keçid, idarə olunan dalğalardan sərbəst fəza şüalanmasına çevrilməni yaxşılaşdırır və daha yaxşı impedans uyğunluğu, daha yüksək qazanc və daha çox idarə olunan şüalanma nümunələri təmin edə bilər.
Buynuzlu antenalardan anten ölçmələrində, EMC sınaqlarında, radarlarda, rabitə sistemlərində, qidalandırma sistemlərində və millimetr dalğa tətbiqlərində geniş istifadə olunur.
Yuva Antenası
Yuva antenası elektromaqnit enerjisini yaymaq üçün keçirici səthə kəsilmiş bir dəlik və ya yuvadan istifadə edir. Yuvanın həndəsəsindən, həyəcanından və ətrafdakı quruluşdan asılı olaraq, yuva antenləri fərdi olaraq və ya massivlərə birləşdirilə bilər.
Onlar aşağı profilli strukturların, inteqrasiyanın və ya massiv konfiqurasiyalarının tələb olunduğu mikrodalğalı sistemlərdə geniş istifadə olunur.
6. RF və Mikrodalğalı Mühəndislikdə Diafraqma Antenləri
Diafraqma antenaları dalğaötürücü ötürmə strukturları ilə təbii şəkildə inteqrasiya olunduğundan, onlar xüsusilə mikrodalğalı və millimetr dalğa tezliklərində vacibdir.
Tipik tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:
- Anten qazancı və radiasiya nümunəsinin ölçülməsi
- EMC və EMI testləri
- Radar sistemləri
- Mikrodalğalı və millimetr-dalğalı rabitə
- Anten qidalandırma sistemləri
- RF laboratoriya ölçməsi
- İstiqamətli ötürmə və qəbul
- Test və kalibrləmə sistemləri
Anten mühəndisləri üçün uyğun bir diyafram antenasının seçilməsi sadəcə tezliyi nəzərə almaqdan daha çox şey tələb edir. Qazanc, şüa eni, polyarizasiya, VSWR, dalğa ötürücü ölçüsü, flanş növü, güc idarəetməsi və mexaniki ölçülər kimi parametrlər sistemin işinə təsir göstərə bilər.
Nəticə
Diafraqma antenaları, idarə olunan elektromaqnit enerjisini sərbəst fəza radiasiyasına çevirmək üçün səmərəli bir yol təqdim edir və bu da onları mikrodalğalı və millimetr dalğa mühəndisliyində əsas antena kateqoriyasına çevirir.
Sadə açıq uclu dalğaötürücülərindən tutmuş optimallaşdırılmış buynuz və yuva strukturlarına qədər, diafraqma antenaları gücləndirmə, şüa eni, polyarizasiya, tezlik diapazonu və sistem inteqrasiyası tələblərinin müxtəlif kombinasiyaları üçün dizayn edilə bilər.
Buna görə də, RF testi, radar və ölçmə sistemləri üçün antenaların seçilməsi və ya dizayn edilməsi zamanı diafraqma ölçüsünün, elektromaqnit sahəsinin paylanmasının, dalğaötürücü rejimlərinin və ətrafdakı strukturların radiasiya performansına necə təsir etdiyini anlamaq vacibdir.
Yazı vaxtı: 14 Avqust 2026
