Mikrovalovne milimetrske valovne antene in naprave: panoramska analiza od tehnologije do uporabe

V hitro razvijajoči se komunikacijski tehnologiji igrajo mikrovalovni milimetrski valovni izdelki kot pomemben del sodobnih brezžičnih komunikacijskih sistemov vse bolj ključno vlogo. Te pasivne antene in naprave, ki delujejo v frekvenčnem pasu 4–86 GHz, ne le dosežejo visok dinamični razpon in širokopasovni prenos signala, temveč tudi zagotavljajo učinkovite komunikacijske povezave brez potrebe po napajalnih modulih in postajajo nepogrešljiv element v brezžičnih komunikacijskih sistemih od točke do točke.

Tehnične značilnosti mikrovalovnih anten in naprav

Za razumevanje mikrovalovnih izdelkov morate najprej obvladati njihove osnovne izraze in kazalnike delovanja. Pri brezžičnih komunikacijskih sistemih delovanje anten in naprav neposredno vpliva na ojačanje, učinkovitost, motnje povezav in življenjsko dobo. Kot ključ do pretvorbe energije so sevalne značilnosti anten še posebej pomembne, pri izbiri pa ne smemo zanemariti izgub, izolacije in drugih kazalnikov mikrovalovnih naprav. Ti kazalniki delovanja skupaj določajo splošno učinkovitost sistema za napajanje antene in vplivajo na parametre, kot so ojačanje, smerni vzorec in navzkrižna polarizacija.

Z razvojem tehnologije se tradicionalne mikrovalovne antene postopoma razvijajo v smeri širokopasovnosti in visoke učinkovitosti. Številna podjetja so predstavila širokopasovne antene, ki ustrezajo potrebam večjih pasovnih širin, kot je na primer 20-odstotna širokopasovna antena podjetja Tongyu Communications. Po drugi strani pa diverzifikacija polarizacijskih načinov omogoča tudi izboljšanje zmogljivosti sistema. Dvopolarizirane mikrovalovne antene se pogosto uporabljajo v mikrovalovnih komunikacijskih sistemih XPIC.

Scenariji uporabe mikrovalovnih anten in naprav

Mikrovalovne antene imajo širok spekter scenarijev uporabe, ki jih lahko v glavnem razdelimo na električne scenarije in okoljske scenarije. Električni scenariji se osredotočajo na gradnjo radijskih povezav, vključno s povezavami od točke do točke (p2p) in od točke do več točk (p2mp). Različne vrste anten imajo različne zahteve glede sevalnih lastnosti. Okoljski scenariji se osredotočajo na spopadanje s specifičnimi okoljskimi izzivi, kot so zelo korozivna obmorska območja ali območja, nagnjena k orkanom, ki zahtevajo antene, odporne proti koroziji in vetru.

V komunikacijskih sistemih z mikrovalovnimi povezavami je ujemanje anten in aktivnih brezžičnih oddajnikov in sprejemnikov ključnega pomena. Proizvajalci anten običajno zagotavljajo posebne konektorje ali prehodne enote za ujemanje anten, da zagotovijo združljivost svojih izdelkov z radijsko opremo različnih proizvajalcev, s čimer se izboljša prilagodljivost izdelkov in uporabnikom zagotovi večja izbira.

Prihodnja smer razvoja

V prihodnosti se bodo antene in naprave za milimetrske valove razvijale v smeri visoke zmogljivosti, nizkih stroškov, večpolarizacije, širokopasovnega dostopa, visoke učinkovitosti, miniaturizacije, prilagojene integracije in visokih frekvenc. S popularizacijo sistemov LTE in prihodnjih omrežij 5G bodo majhni sistemi baznih postaj postali pogostejši, kar bo postavilo višje zahteve glede števila in zmogljivosti mikrovalovnih povezav. Da bi zadostili naraščajočim zahtevam glede pasovne širine sistema, se bodo še naprej spodbujale tehnologije večpolarizacije, širokopasovnega dostopa in visokih frekvenc. Hkrati bosta miniaturizacija in prilagojena integracija antenskih sistemov postala prihodnji razvojni trend, ki se bo prilagajal zmanjševanju obsega sistema in rasti prilagojenih potreb.

Kot temelj sodobnih brezžičnih komunikacijskih sistemov bodo antene in naprave z milimetrskimi valovi v prihodnosti igrale pomembnejšo vlogo z nenehnim razvojem tehnologije in nenehno širitvijo trga.