هارن انتنونه د مایکروویو او ملی میتر څپې انجینرۍ کې ترټولو پراخه کارول شوي سمتي انتنونو څخه دي. د دوی ساده میخانیکي جوړښت، د وړاندوینې وړ وړانګو ځانګړتیاوې، نسبتا ټیټ انعکاس، او د منځنۍ کچې څخه تر لوړې ګټې ترلاسه کولو وړتیا دوی د انتن اندازه کولو، EMC ازموینې، رادار، مخابراتي سیسټمونو، فیډ سیسټمونو، او RF لابراتوارونو کې ارزښتناکه کوي.
د هارن انتن په اصل کې د الف په توګه ګڼل کیدی شيد ویو لارښود چې په تدریجي ډول فلیر شوي اپرچر لري. د دې پر ځای چې الکترومقناطیسي څپو ته اجازه ورکړل شي چې د څپې لارښود څخه خالي ځای ته ناڅاپي لیږد سره مخ شي، فلیر شوی برخه یو ډیر تدریجي بدلون چمتو کوي. دا د امپیډینس مطابقت ښه کولو کې مرسته کوي او د الکترومقناطیسي انرژۍ ډیره برخه د کنټرول شوي وړانګو بیم ته لارښوونه کوي.
د ویو ګایډ جیومیټري او هغه لوري پورې اړه لري چې اپرچر پکې پراخ شوی وي، هارن انټینا په څو بڼو کې ډیزاین کیدی شي، په شمول دسکتوري ښکرونه، هرمي ښکرونه، او مخروطي ښکرونه. اصلي حواله مقاله دا درې تشکیلات د هارن انټینا جوړښتونو اصلي معرفي په توګه کاروي.
۱. د هارن انتن څنګه کار کوي؟
یو څپه لارښود الکترومقناطیسي انرژي د یو چلونکي جوړښت دننه محدودوي. کله چې لارښود څپه خلاص پای ته ورسیږي، د انرژۍ یوه برخه آزاد فضا ته خپریږي، پداسې حال کې چې یوه برخه ممکن د څپه لارښود او آزاد فضا خنډونو ترمنځ د لیږد له امله منعکس شي.
د هارن انتن د دې لیږد ناڅاپي والی کموي په تدریجي ډول د اپرچر په لور د ویو ګایډ کراس برخې زیاتولو سره.
لکه څنګه چې الکترومقناطیسي څپه د اور لګیدونکې برخې له لارې خپریږي، ساحه د یوې لویې خلاصې برخې په اوږدو کې پراخیږي. خلاصه بیا خلاصې فضا ته خپریږي او یو سمتي بیم تولیدوي.
له همدې امله، اور دوه مهمې موخې لري:
- دا د ویو ګایډ او خالي ځای ترمنځ یو اسانه لیږد چمتو کوي.
- دا د اغیزمن وړانګو خلاصولو اپرچر زیاتوي، چې د لوی لارښود او ګټې اجازه ورکوي.
دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې یو سینګ کويپه بشپړه توګه انعکاسونه یا ولاړ څپې له منځه نه وړي. پرځای یې، یو مناسب ډیزاین شوی هارن کولی شي انعکاس کم کړي او ښه امپیډینس مطابقت چمتو کړي، کوم چې معمولا په نسبتا ټیټ VSWR کې منعکس کیږي.
شکل ۱. د سینګ یو عادي انتن چې په تدریجي ډول د څپو لارښود اپرچر سره روښانه کیږي.
۲. د هارن انتن عملیاتي فریکونسي
د هارن انتنونه یو نړیوال فریکونسي رینج نلري.
د دوی د عملیاتي فریکونسۍ په لویه کچه د دې لخوا ټاکل کیږيد ویو ګایډ ابعاد، د ویو ګایډ حالت، د اپرچر جیومیټري، د فیډ جوړښت، او مطلوب بینډ ویت.
دودیز هارن انتنونه په ځانګړي ډول په مایکروویو او ملی میټر-څپې فریکونسیو کې عام دي ځکه چې د ویو ګایډ ابعاد عملي کیږي ځکه چې د طول موج کمیږي. په هرصورت، په ځانګړي ډول ډیزاین شوي براډبنډ هارن جوړښتونه کولی شي په ټیټ فریکونسیو کې هم کار وکړي، پداسې حال کې چې دقیق ویو ګایډ هارن کولی شي د ملی میټر-څپې او فرعي THz بانډونو ته ښه وغځوي.
د مثال په توګه، د هارن انټینا ډیزاینونه د سلګونو میګاهرټز رینج څخه تر 100 GHz پورته پورې موندل کیدی شي. RF MISO اوس مهال د براډبنډ هارن ترتیبات وړاندې کوي چې له۳۰۰-۷۵۰ میګاهرتز، او همدارنګه مخروطي سینګ انتنونه پوښي۲۲۰–۳۲۵ GHz، دا په ګوته کوي چې د دې انتن کورنۍ عملي فریکونسۍ موده څومره پراخه کیدی شي.
۳. د هارن انتنونو اصلي ډولونه
۳.۱ سکتوري هارن انتن
یو سکتوري سینګ هغه وخت تولیدیږي کله چې یو مستطیل څپې لارښود یوازې په یوه الوتکه کې فلیر شي.
که چیرې د څپې لارښود په کې پراخ شيبرېښنايي الوتکه، جوړښت ته ویل کیږيد برېښنايي الوتکې سکتوري هارن. که چیرې پراختیا پهایچ-الوتکه، دې ته ویل کیږيد H- الوتکې سکتوري هارن.
ځکه چې د اپرچر ابعاد یوازې په یوه سطحه کې زیاتیږي، د بیم شکل ورکول په هغه اړونده سطحه کې ډیر څرګند دي.
۳.۲ د پیرامیدال سینګ انتن
کله چې یو مستطیل څپې لارښود په E-plane او H-plane دواړو لارښوونو کې وځلیږي، نو یو هرمي سینګ جوړیږي.
پایله لرونکی جوړښت د یوې ټوټې شوې اهرام سره ورته والی لري او په دواړو ابعادو کې د یخچال پراخوالی چمتو کوي.
د هرم ښکرونه په پراخه کچه کارول کیږي لکه څنګه چېمعیاري ګین سینګونه او د حوالې انتنونهځکه چې د دوی لاسته راوړنه او د وړانګو نمونې په سمه توګه مشخص کیدی شي.
د مثال په توګه، RF MISO، په ډیری مایکروویو او ملی میټر ویو بانډونو کې معیاري ګین هارن انټینا وړاندې کوي. د دې WR10 معیاري ګین هارن کورنۍ کې هغه ماډلونه شامل دي چې لهله ۷۵ څخه تر ۱۱۰ GHz پورې، د ټاکل شوي ګټې، VSWR، قطبي کولو او بیم ویدت ځانګړتیاو سره.
۳.۳ مخروطي سینګ انتن
یو مخروطي سینګ عموما د یو ګردي څپې لارښود په تدریجي ډول د ګردي خلاصې په لور پراخولو سره رامینځته کیږي.
د هرم سینګ برعکس، کوم چې د مستطیل څپې لارښود څخه سرچینه اخلي، مخروطي سینګ د گردش له پلوه متوازي جیومیټري لري.
مخروطي هارن انتنونه معمولا په مایکروویو، ملی میټر-څپې، فیډ او اندازه کولو غوښتنلیکونو کې کارول کیږي. د فیډ جوړښت او قطبي کولو شبکې پورې اړه لري، دوی کولی شي د نورو ځانګړو قطبي کولو ترتیبونو ملاتړ هم وکړي.
شکل ۲. د هارن انټینا عادي تشکیلات: د ای-پلین سکتوري، د ایچ-پلین سکتوري، هرمایډل او مخروطي سینګونه.
۴. د څرخ زاویه، د خلاصولو اندازه او د سینګ اوږدوالی
د سینګ هندسي جوړښت د هغې په الکترومقناطیسي فعالیت مستقیم تاثیر لري.
د ډیزاین درې مهم پیرامیټرې دا دي:
د اور لمبې زاویه، د خلاصېدو اندازه، او د سینګ اوږدوالی.
یو لوی اپرچر عموما لوړ لارښود او تنګ بیم چمتو کولی شي، مګر په ساده ډول د اور زاویه زیاتول په اتوماتيک ډول غوره فعالیت نه تولیدوي.
که چیرې سینګ د ورکړل شوي اپرچر اندازې لپاره ډیر لنډ وي، نو ممکن د اپرچر په اوږدو کې ډیر پړاو توپیر څرګند شي. دا د اپرچر موثریت کموي او کولی شي د وړانګو نمونه خرابه کړي.
برعکس، د سینګ ډیر اوږد کول میخانیکي اندازه او وزن زیاتوي پرته لدې چې په فعالیت کې متناسب پرمختګ رامینځته کړي.
له همدې امله د هارن ډیزاین توازن لري:
- د خلاصولو اندازه
- د اور لمبې زاویه
- اوږدوالی
- د مرحلې تېروتنه
- ګټه
- د بیم پلنوالی
- میخانیکي ابعاد
۵. د وړانګو نمونه او د بیم ځانګړتیاوې
هارن انتنونه عموما د لارښوونې وړ راډیټرونه دي.
الکترومقناطیسي انرژي په عمده توګه د اپرچر له لارې په مخکي لوري کې متمرکزه کیږي، چې د سایډلوبونو سره یوځای یو واضح تعریف شوی اصلي بیم تولیدوي.
د وړانګو دوه نمونې کټ په ځانګړي ډول مهم دي:
- د برېښنايي الوتکې د وړانګو نمونه
- د H-طیاره وړانګو نمونه
د۳ ډی بي بیم ویتدا معمولا د دوو نقطو ترمنځ د اصلي بیم د زاویې پلنوالي تشریح کولو لپاره کارول کیږي چیرې چې وړانګې شوې بریښنا د خپل اعظمي ارزښت څخه 3 dB ښکته راځي.
په عمومي توګه، د طول موج په پرتله د اغیزمن اپرچر زیاتول د لارښوونې وړتیا زیاتوي او د بیم تنګولو ته لیوالتیا لري.
دا اړیکه په عملي ملی میتر-څپې هارن انتنونو کې هم لیدل کیدی شي. د مثال په توګه، د RF MISO 75-110 GHz معیاري ګین هارنونه د ګین او VSWR ډیټا سره یوځای د E-plane او H-plane بیم ویدت ځانګړتیاوې مشخص کوي.
شکل ۳. د سینګ د خلاصیدو له لارې د الکترومقناطیسي څپې د پراختیا او وړانګو انځور.
۶. د هارن انټینا ګټې
د هارن انتنونه د RF او مایکروویو سیسټمونو لپاره ډیری ګټې وړاندې کوي:
ښه لارښوونه
لوی شوی اپرچر وړانګې د مخ په لور متمرکز کوي.
د وړانګو وړانګو ځانګړتیاوې
ښه ډیزاین شوي هارن انتنونه کولی شي باثباته او ښه تعریف شوي ای-پلین او ایچ-پلین نمونې چمتو کړي.
ښه امپیډینس مطابقت
د ویو ګایډ څخه خالي ځای ته تدریجي لیږد کولی شي انعکاس کم کړي او د ټیټ VSWR ملاتړ وکړي.
له منځنۍ کچې څخه تر لوړې کچې پورې ګټه
د اپرچر مختلف اندازې او د سینګ اوږدوالی د مختلف ګټې کچې چمتو کولو لپاره ډیزاین کیدی شي.
په نسبي ډول ساده جوړښت
د ډیری پیچلي لوړ ګټې انتن معمارۍ په پرتله، دودیز سینګونه په میخانیکي ډول مستقیم او قوي دي.
د لوړې فریکونسۍ اندازه کولو لپاره مناسب
د دوی د څپې لارښود پر بنسټ جوړښت د هارن انتنونه په ځانګړي ډول د مایکروویو او ملی میتر څپې اندازه کولو سیسټمونو کې ارزښتناکه کوي.
۷. د ډیزاین غورونه او محدودیتونه
د هارن انتنونه د انجینرۍ څو تبادلې هم لري.
لوړ حاصل عموما لوی بریښنایی اپرچر ته اړتیا لري، کوم چې ممکن د انتن فزیکي ابعاد زیات کړي.
د اپرچر اندازې، د سینګ اوږدوالی او د اور لمبې زاویې ترمنځ اړیکه هم باید په دقت سره کنټرول شي ترڅو د اپرچر په اوږدو کې د منلو وړ پړاو ویش وساتل شي.
په ډېرو لوړو فریکونسیو کې، د ماشین کولو دقت، د سطحې کیفیت، د څپې لارښود ابعاد او د فلانج سمون په زیاتیدونکي توګه مهم کیږي ځکه چې حتی نسبتا کوچنۍ میخانیکي غلطۍ کولی شي د طول موج یوه مهمه برخه استازیتوب وکړي.
له همدې امله انجنیران اړتیا لري چې نه یوازې د ګټې او فریکونسۍ حد ارزونه وکړي، بلکې دا هم:
VSWR، قطبي کول، د متقابل قطبي کولو فعالیت، د بیم ویدت، د سایډلوب کچه، د RF انٹرفیس، د بریښنا اداره کول او میخانیکي زغم.
۸. د هارن انټینا غوښتنلیکونه
د دوی د سمتي وړانګو، باثباته ځانګړتیاوو او د ویو ګایډ سیسټمونو سره د مطابقت له امله، هارن انټینا په پراخه کچه کارول کیږي:
- د انتن ګټې اندازه کول
- د وړانګو نمونې اندازه کول
- د EMC او EMI ازموینه
- د رادار سیسټمونه
- د مایکروویو او ملی میتر څپو اړیکه
- د سپوږمکۍ انتن ازموینه
- د لارښوونې موندنه او څارنه
- د انیکوک چیمبر اندازه کول
- د انعکاس کونکي انتن تغذیه
- د RF څیړنې او لابراتوار سیسټمونه
- د انتن د کیلیبریشن او حوالې غوښتنلیکونه
د براډبنډ هارن ډیزاینونه کولی شي د اندازه کولو او څارنې سیسټمونو لپاره پراخه عملیاتي بینډ ویت هم چمتو کړي. د مثال په توګه، د RF MISO 18-40 GHz براډبنډ هارن انتنونه د مایکروویو ازموینې، د انتن اندازه کولو، د سپوږمکۍ انتن ازموینې، سمت موندنه، څارنه او د EMC پورې اړوند اندازه کولو په شمول د غوښتنلیکونو لپاره مشخص شوي دي.
پایله
یو هارن انتن د تدریجي پراخیدونکي ویو ګایډ اپرچر له لارې لارښود شوی الکترومقناطیسي څپې په سمتي آزاد فضا وړانګو بدلوي.
د هغې ترکیبښه امپیډینس مطابقت، سمتي وړانګې، د وړاندوینې وړ بیم ځانګړتیاوې، ګټوره ګټه او نسبتا ساده جوړښتسینګ د مایکروویو او ملی میتر-څپې انجینرۍ کې یو له خورا مهم انتن جوړښتونو څخه جوړ کړی دی.
د سکتوري او هرم لرونکي سینګونو څخه تر مخروطي او براډبنډ ډیزاینونو پورې، مختلف جوړښتونه د ځانګړو فریکونسۍ رینجونو، قطبي کولو اړتیاو، د ګټې کچې او اندازه کولو چاپیریال لپاره غوره کیدی شي.
د هغو انجینرانو لپاره چې د هارن انتن غوره کوي، د فریکونسۍ حد یوازې د پیل ټکی دی. ګین، VSWR، بیم ویدت، قطبي کول، ویوګ ګایډ یا کواکسیل انٹرفیس، د بریښنا اداره کول او میخانیکي ابعاد باید د بشپړ RF سیسټم اړتیاو سره سم ارزول شي.
د پوسټ وخت: اګست-۲۱-۲۰۲۶
