螺旋天线的三种工作模式

2025-01-23 01:15:42
劲顶机械
解叔熹

无线路由器天线如何拆除。 更换。

随着无线通信的发展,WiFi对我们的日常生活变得越来越重要。
路由器作为WiFi的载体,经常出现在生活的各个角落。
本文主要从微波、射频天线行业的专业角度对几款路由器的各种天线进行拆解分析,然后从天线原理的角度对路由器WiFi天线进行深入分析。
2、普通路由器WiFi天线(2-1)2.4GHz螺旋天线(螺旋套筒天线)。
这类天线通常是高增益天线,增益一般可以达到5dBi。
下面详细介绍其具体原理。
(2-2) 双频 PCB 天线。
将天线改为2.4GHz和5.5GHz频段的WiFi,由两根同轴线分别馈电。
增益一般,毕竟牺牲了天线的尺寸。
(2-3)双频螺旋天线。
高利润。
(还没找到实物拆解)总之,路由器天线的种类有很多种。
具体原理见下文,仿真对比见下一篇。
3、路由器天线原理分析 (3-1)螺旋天线:螺旋天线的突出特点是宽带特性,也是应用最广泛的圆极化天线。
螺旋天线的总体结构如图4-1所示。
螺旋天线通常由同轴线馈电。
在图4-1中,2d是线圈的直径,l是线圈天线的长度,s是节距,N定义为线圈匝数。
对于工作在中心频率f的螺旋天线,所需线圈数量N的近似计算公式为: 其中节距s=l/N,所需金属线总长度L=2Nπd。
螺旋天线有两种常见的工作模式:轴模螺旋天线和法向模式螺旋天线。
当线圈直径长度D(D=2d)约为0.25~0.46λ时,图(a)。
天线沿轴向辐射最大,产生轴向圆极化波。
这种天线称为轴模螺旋天线,常用于通信、雷达等领域。
轴模螺旋天线的缠绕方向决定了极化方向。
右手线圈是右旋圆极化,左手线圈是左旋圆极化。
当线圈直径D的长度小于0.18λ时,图(b)。
天线的最大辐射方向垂直于轴线方向,类似单极天线,方向图呈“8”字形,称为常模螺旋天线,一般用于小功率无线电台。
此时,螺旋天线退化为线性天线并辐射线偏振波。
沿螺旋轴传播的电磁波的相速度比线性偶极子小,可以缩短谐振长度,因此可以减小天线的尺寸。
螺旋天线是慢波系统,电磁波在螺旋中传播的速度为光速c,沿轴的等效速度为:u=csinθ 螺旋切线与水平线,u < c,因此螺旋天线是系统慢波,线圈天线中的波长称为“波导波长”。
因此,当螺旋天线设计为在其四分之一长度处谐振时波,它必须在“波导波长”的四分之一处谐振。

Antenna Magus设计举例

宽带螺旋天线的设计通常需要对标准天线模型进行定制,以满足特定的设计要求,例如: B.更高的增益带宽和改进的VSWR(电压驻波比)和改进的轴比带宽。
AntennaMagus 软件在这方面提供了便利。
它可以根据性能指标生成CADFEKO模型,因此天线设计人员无需深入研究FEKO中复杂的天线建模细节或负载设置,从而使他们能够更加专注于非天线设计。
标准天线。
通过在 CADFEKO 中定制全参数化几何模型,设计人员可以获得满足特定要求的定制天线。
在具体设计过程中,例如设计增益带宽有保证的螺旋天线时,首先利用AntennaMagus的关键字搜索功能找到合适的螺旋天线模型,然后通过在导出模式中输入各种参数来输出FEKO模型。
这一过程简化了天线选择和建模仿真的复杂性,特别是对于不专门从事天线设计的一般设计人员而言。
在复杂的电子和物理环境下,保证电子通信系统的正常运行更加困难。
AntennaMagus 可以帮助进行天线设计、建模和仿真,并评估天线是否适合 FEKO 中的特定工作环境。
在海洋通信领域,设计宽带VHF天线时,主要考虑工作频段、抗风能力、对海洋环境的适应性以及通信方向性等因素。
设计过程包括在 AntennaMagus 中选择适当的天线类型,例如 B、折叠偶极子、圆柱偶极子或盘锥,以保证水平面内的通信性能。
通过性能评估,选择满足特定带宽要求的天线设计,并在FEKO中进一步验证其性能。
最后将天线模型与船模一起导入FEKO工程文件中,进行布局分析,保证天线在船舶平台上的性能,并计算与其他天线的耦合度,满足实际要求船舶通讯系统。
综上所述,AntennaMagus的设计实例展示了如何优化天线设计流程,降低设计复杂度,提高天线性能,特别是在海洋通信领域,确保复杂环境下的高效通信。
这一过程不仅简化了天线设计和评估的工作,而且通过精确的仿真和布局分析,保证了天线在实际应用中的可靠性和有效性。

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