No projeto de antenas de micro-ondas, o ganho ideal precisa equilibrar desempenho e praticidade. Embora um ganho alto possa melhorar a intensidade do sinal, ele acarreta problemas como aumento de tamanho, desafios na dissipação de calor e aumento de custos. As principais considerações são as seguintes:
1. Ajustar o ganho à aplicação
Estação base 5G (AAU de ondas milimétricas):24-28dBi, requerbrasagem a vácuoPlaca de refrigeração a água para garantir operação de alta potência a longo prazo.
Comunicação via satélite (banda Ka):40-45dBi, utilizando refrigeração a água com tubos de cobre enterrados para resolver o problema de dissipação de calor de antenas de grande abertura.
Guerra eletrônica/radar:20-30dBi, utilizando soldagem por fricção com agitação e resfriamento líquido para adaptação a altas cargas térmicas dinâmicas.
Testes de EMC:10-15dBiUm dissipador de calor de soldagem comum pode atender às necessidades.
Antena Cassegrain (40dBi)
Antena de corneta com polarização circular (20 dBi)
2. Limitações de engenharia do alto ganho
Gargalo na dissipação de calor: Antenas acima de 25 dBi geralmente requerem resfriamento líquido (como brasagem a vácuo ou soldagem por fricção com agitação em placa de resfriamento a água), caso contrário, a capacidade de potência é limitada.
Restrições de tamanho: Antenas acima de 30 dBi podem exceder 1 metro na banda Ka, e o projeto estrutural precisa ser otimizado.
Fatores de custo: Para cada aumento de 3dB no ganho, o custo do sistema de refrigeração pode aumentar de 20% a 30%.
Antena planar (30dBi)
Antena de corneta com dupla polarização circular (10dBi)
3. Sugestões de otimização
Priorize o atendimento aos requisitos da aplicação e evite a busca excessiva por ganhos de alto valor.
A solução de refrigeração determina a capacidade de potência, e antenas de alto ganho devem ser equipadas com refrigeração eficiente (como refrigeração líquida).
Equilibre a largura de banda e o ganho. Sistemas de banda estreita podem buscar um ganho maior, enquanto sistemas de banda larga precisam fazer concessões adequadas.
Conclusão: O ganho ideal depende da aplicação específica, geralmente entre 20 e 35 dBi, e precisa ser combinado com tecnologia de resfriamento avançada (como brasagem a vácuo ou resfriamento a água por soldagem por fricção com agitação) para garantir uma operação confiável.
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Data da publicação: 12 de junho de 2025
