Τι είναι μια ομοαξονική κεραία;

Μια ομοαξονική κεραία χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή κυμάτων ραδιοσυχνοτήτων (RF) σε συγκεκριμένη συχνότητα μεταξύ ηλεκτρονικών συσκευών, όπως συστήματα παγκόσμιας τοποθέτησης (GPS), συστήματα ασύρματων τηλεφώνων, συστήματα Wireless Local Network (WLAN) και συστήματα επικοινωνίας σε κτίρια, σήραγγες, σήραγγες, μονάδες δημόσιων συγκοινωνιών και για υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης.Ο σκοπός της κεραίας είναι τόσο στην ασπίδα όσο και να κατευθύνει ένα συγκεκριμένο σήμα RF έτσι ώστε να φτάσει στον προορισμό του με τη μεγαλύτερη δύναμη και τη μικρότερη παραμόρφωση ή παρεμβολές από άλλα σήματα.Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια ομοαξονική κεραία στις Ηνωμένες Πολιτείες (ΗΠΑ) κατατέθηκε το 1937 από τον Arnold B. Bailey ενώ εργαζόταν για εργαστήρια τηλεφώνου Bell.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των ομοαξονικών κεραιών είναι ότι έχουν χαμηλή εξασθένηση ή απώλεια σήματος λόγω σύζευξης;Είναι και οι δύο ισχυροί και σταθεροί.Και είναι εύκολο να εγκατασταθούν.Οι απαιτήσεις εγκατάστασης περιλαμβάνουν τη διατήρηση της κεραίας τουλάχιστον 4 ίντσες (περίπου 10 cm) μακριά από τους τοίχους, χρησιμοποιώντας μη μεταλλικές και μη διεγερτικές σφιγκτήρες για να κρατήσουν την κεραία στη θέση τους, αποφεύγοντας μεταλλικές δομές κοντά στην κεραία και παρέχοντας προστασία από τη σκόνηκαι βρωμιά.Οτιδήποτε εγκαταλείπει την ομοαξονική θήκη της κεραίας μπορεί τελικά να προκαλέσει παραμόρφωση σήματος ή απώλεια.

Η σωληναριακή κεραία που συνηθέστερα χρησιμοποιείται αποτελείται από έναν εσωτερικό αγωγό, ένα ομόκεντρο διηλεκτρικό, εξωτερικό αγωγό, μια ταινία φραγμού μαρμαρυγίας και μια εξωτερική θήκη.Οι εσωτερικοί αγωγοί είναι κατασκευασμένοι από σύρμα με στερεό χαλκό ή χαλκό αλουμινίου και οι εξωτερικοί αγωγοί είναι συνήθως σωλήνες χαλκού ή αλληλεπικαλυπτόμενες, αλεσμένες και σχισμένες ταινίες χαλκού.Μεταξύ των εσωτερικών και των εξωτερικών αγωγών, το ομόκεντρο διηλεκτρικό είναι ένας πυρήνας αφρού που παρέχει προστασία από ατυχήματα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λήψη σήματος και τη μετάδοση.Τα σήματα RF που διεξάγονται μέσω του χαλκού προκαλούν τη θερμότητα του χαλκού, οπότε η ταινία φραγμού μαρμαρυγίας ασκεί την κεραία ενάντια στην υπερθέρμανση που μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση του σήματος.Η εξωτερική επένδυση είναι κατασκευασμένη από ένα εύκαμπτο θερμοπλαστικό πολυαιθυλενικό που δρα ως επιβραδυντικό πυρκαγιάς. Δεδομένου ότι η κατασκευή είναι πολύ παρόμοια, τα ομοαξονικά καλώδια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως ομοαξονικές κεραίες.Οι ομοαξονικές κεραίες, ωστόσο, έχουν μερικές διαφορές από τα βασικά ομοαξονικά χαρακτηριστικά του καλωδίου.Το εγκάρσιο κύμα ηλεκτρικού μαγνητικού (TEM) που δημιουργείται και αναπτύσσεται μέσα στην κεραία ακτινοβολεί προς τα έξω, σε αντίθεση με τα τυπικά ομοαξονικά καλώδια.Τα μικρά κενά ή τα ανοίγματα στον εξωτερικό αγωγό χαλκού μπορεί να δημιουργήσουν τον μηχανισμό σύζευξης μεταξύ του εσωτερικού και του περιβάλλοντος εξωτερικού της ομοαξονικής κεραίας.Το μέγεθος, η θέση, το σχήμα και η απόσταση των ανοίγματος των αγωγών καθορίζουν τους μηχανισμούς σύζευξης ομοαξονικής κεραίας και τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας.Η συζευγμένη λειτουργία σημαίνει ότι τα ανοίγματα είναι σε απόσταση πιο κοντά από τη συχνότητα λειτουργίας και ότι η κεραία λειτουργεί σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων.Λειτουργία ακτινοβολίας σημαίνει ότι τα ανοίγματα είναι σε απόσταση περίπου το ίδιο με τη συχνότητα λειτουργίας και ακτινοβολούν με την απαιτούμενη συχνότητα.