Linsenantennen: Funktionsprinzipien und Leitfaden zur Auswahl von HF-MISO-Antennen

RF MISO | Leitfaden zur Antennenauswahl

A LinsenantenneEine Linsenhornantenne nutzt eine Linse, um die Phasenverteilung einer elektromagnetischen Welle zu steuern. Dabei beleuchtet das Horn eine dielektrische Linse, die den austretenden Strahl formt. Der praktische Vorteil liegt nicht nur in der höheren Verstärkung: Eine Linse kann dazu beitragen, einen gerichteten Strahl zu erzeugen oder die Energie auf einen bestimmten Arbeitsabstand zu konzentrieren.

Für HF-Ingenieure und Beschaffungsteams stellt sich zunächst die Frage:Benötigt die Anwendung einen Fernfeldstrahl oder einen endlichen Brennpunkt?Dieser Leitfaden erläutert die Unterschiede, die relevanten Spezifikationen und stellt zwei RF-MISO-Produkte vor, die unterschiedliche Auswahlkriterien veranschaulichen.

Durchsuchen Sie die Modelle der RF MISO Linsenhornantennen.
Vergleichen Sie Betriebsfrequenzbänder, Schnittstellen und modellspezifische Datenblätter.

Wie funktioniert eine Linsenantenne?

Ein Speisehorn erzeugt eine Wellenfront, deren Phase über den beleuchteten Bereich variiert. Eine dielektrische Linse bewirkt durch ihre Form, ihre Materialeigenschaften oder beides eine räumlich variable Phasenverzögerung. Bei einer Kollimatoranordnung kompensiert die Linse Weglängenunterschiede, sodass die austretende Wellenfront annähernd planar ist. Eine reale, endliche Apertur erzeugt dennoch Beugung und einen Strahl mit von null verschiedener Winkelbreite.

Die Position der Zufuhr ist entscheidend. Ihr effektiver Phasenmittelpunkt sollte mit dem Linsendesign kompatibel sein; der Phasenmittelpunkt liegt nicht zwangsläufig an der Hornöffnung. Zufuhrbeleuchtung, Ausrichtung und Abstand beeinflussen das resultierende Strahlungsmuster. Universitäre Forschung zu Hornlinsensystemen beschreibt diesen Zusammenhang und seine Bedeutung für die Erzielung einer gleichmäßigen Phasenfront.[1]

HF-Linsen sind nicht auf optisches Glas beschränkt. Mikrowellenkonstruktionen können verlustarme dielektrische Materialien wie PTFE oder Polyethylen verwenden; das geeignete Material hängt von Frequenz, Verlusten und mechanischen Anforderungen ab. Eine passive Linse verstärkt die HF-Leistung nicht. Jegliche Verstärkungsverbesserung resultiert aus der Strahlungsverteilung und dem Wirkungsgrad, wobei Material- und Reflexionsverluste weiterhin auftreten.

Kollimation vs. Punktfokussierung

RF MISO RM-SFLHA90-25 Hornantenne mit Spotfokussierungslinse. Reale Brennflecke haben eine endliche Größe; der Arbeitsabstand muss für die gewählte Antenne definiert werden.

Ein gerichteter Strahl

Bei gerichteter Übertragung oder Antennenmessung sind die Verstärkung in Abhängigkeit von der Frequenz, die Strahlbreite in der E- und H-Ebene, die Nebenkeulen und die Kreuzpolarisation zu bewerten. Ein schmaler Strahl erfordert zudem eine präzise Ausrichtung und Fixierung. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein Horn mit hoher Verstärkung eine vorgegebene Nahfeld-Brennweite liefert.

Ein lokalisierter Messbereich

Ein Hornlinsensystem mit Spotfokussierung bündelt die Beleuchtung um eine Zielebene in endlichem Abstand. Dies ist nützlich für geeignete Freiraum-Materialcharakterisierungsverfahren, bei denen Probengröße und Beleuchtungsgeometrie die Messung beeinflussen. Untersuchungen zu fokussierten Mikrowellen-Materialmessungen zeigen, warum neben der Spotgröße auch die Eigenschaften des Brennfelds eine Rolle spielen.[2]

Geben Sie den erforderlichen Abstand und dessen Messmethode, die Betriebsfrequenz, die Abmessungen des Prüflings und die zulässige Ausleuchtungsfläche an. Fragen Sie, ob der Spotdurchmesser anhand des 3-dB-Pegels, des 10-dB-Pegels, des ersten Nullpunkts oder eines anderen Kriteriums definiert ist. Zahlen, die auf unterschiedlichen Definitionen beruhen, sind nicht direkt vergleichbar.

Zwei Beispiele für RF-MISO-Linsenhornantennen

Die folgenden Spezifikationen stammen aus den verlinkten modellspezifischen RF-MISO-Datenblättern. Diese sind:verschiedene Betriebsbänder und Konfigurationen, keine austauschbaren Antennen.

*Die Brennweite und der Spotdurchmesser sind in der Spalte „Typische Werte“ des Datenblatts aufgeführt. Die Tabelle enthält keine Angaben zu einem Schwellenwert für den Spotdurchmesser oder einer Referenzfrequenz. Überprüfen Sie diese Werte und den Referenzabstand mit RF MISO, bevor Sie eine Testvorrichtung definieren. Aus dem Modellzusatz RM-SFLHA90-25 lässt sich kein Verstärkungswert ableiten.

Was Sie vor der Auswahl eines Herstellers prüfen sollten

• Anwendungs- und Betriebsfrequenzbereich.Geben Sie an, ob Sie eine Richtfunkverbindung, eine Antennenmessung oder eine lokale Probenbeleuchtung benötigen. Verwenden Sie das genaue Produktband, nicht den gesamten Nennbereich, der mit einer Hohlleiterbezeichnung verbunden ist.
• Leistungsdefinitionen.Typische Werte sind von garantierten Grenzwerten zu unterscheiden. Ein niedriges VSWR allein beweist weder Verstärkung noch Strahlqualität oder Messgenauigkeit.
• Beweise für die Komplotte.Fragen Sie nach, welche Daten simuliert und welche gemessen wurden. Die verlinkten Datenblätter der RF MISOs kennzeichnen ihre Diagrammabschnitte als Simulationsdaten; diese sollten nicht als Einzelgerätetestberichte präsentiert werden.
• Mechanische und HF-Integration.Prüfen Sie den externen Anschluss bzw. Flansch, die Montagezeichnung, den verfügbaren Verfahrweg und die Ausrichtungstoleranz. Berücksichtigen Sie Adapter- und Kabelverluste in der Systembudgetierung.
• Projektbedingungen.Geben Sie Leistung, Umgebungsbedingungen und Stückzahl an. Die Linsenoberfläche allein ist kein Beweis für ein wetterfestes Gehäuse oder eine bestimmte Schutzart.

Die Linsenintegration erfordert Kompromisse: Phasenkorrektur und Strahlformung können zwar von Vorteil sein, doch Linsenverluste, Aperturgröße, Gewicht, Ausrichtung und Kosten müssen weiterhin berücksichtigt werden. Weder ein Linsenhorn noch ein Reflektor sind generell die bessere Wahl; die Entscheidung sollte sich nach der Feldverteilung und den mechanischen Anforderungen Ihrer Anwendung richten.

Zusammenarbeit mit RF MISO bei der Modellauswahl

RF MISO ist ein Antennenhersteller und -lieferant mit Sitz in Chengdu, China.Forschung und EntwicklungUndAntennenprüfungAuf den folgenden Seiten werden die Entwicklungsaktivitäten des Unternehmens vorgestellt. Für Anfragen zu Linsenantennen senden Sie bitte Ihre Angaben zu Frequenzband, Polarisation, Verstärkung oder Fokussierungsziel, Schnittstelle und Installationsbedingungen, damit unser Team das passende Modell und die zugehörige Dokumentation prüfen kann.

Finden Sie eine Linsenhornantenne für Ihr HF-Projekt.
Produktliste der Linsenhornantennen anzeigen
Für Spezifikationen und Angebotsanfragen:info@rf-miso.com | Kontaktieren Sie RF MISO

Häufig gestellte Fragen

Erzeugt eine Linsenantenne immer einen schmalen Strahl?

Nein. Die Strahlbreite hängt von der Apertur, der Frequenz, der Beleuchtungsstärke und dem Linsendesign ab. Ein Breitbandmodell sollte über das gesamte erforderliche Frequenzband bewertet werden, nicht anhand eines einzelnen Verstärkungswertes.

Kann eine Standard-Linsenhornantenne eine Spotfokussierungsantenne ersetzen?

Nicht ohne Überprüfung. Eine angegebene Verstärkung garantiert weder die erforderliche Brennweite, den erforderlichen Spotdurchmesser noch die erforderliche Feldverteilung in einer nahegelegenen Probenebene.

Was sollte eine Angebotsanfrage enthalten?

Geben Sie das Betriebsfrequenzband, die Anwendung, die Polarisation, die erforderliche Verstärkung bzw. Spotgröße, den Arbeitsabstand, die HF-Schnittstelle, die Montagebedingungen und die Stückzahl an. Legen Sie fest, welche Leistungswerte garantiert werden müssen.