Dans la conception d'antennes micro-ondes, le gain optimal doit trouver un équilibre entre performance et praticité. Si un gain élevé peut améliorer la puissance du signal, il engendre des problèmes tels qu'une taille accrue, des difficultés de dissipation thermique et une augmentation des coûts. Voici les principaux points à prendre en compte :
1. Adaptation du gain à l'application
Station de base 5G (AAU à ondes millimétriques) :24-28 dBi, nécessitebrasage sous videPlaque de refroidissement par eau pour assurer un fonctionnement à haute puissance sur le long terme.
Communication par satellite (bande Ka) :40-45 dBi, en utilisant un système de refroidissement par eau à tubes de cuivre enterrés pour résoudre le problème de dissipation de chaleur des antennes à grande ouverture.
Guerre électronique/radar :20-30 dBi, utilisant le soudage par friction-malaxage avec refroidissement liquide pour s'adapter à une charge thermique dynamique élevée.
Tests CEM :10-15 dBiUn dissipateur thermique de soudage ordinaire peut répondre aux besoins.
Antenne Cassegrain (40 dBi)
Antenne cornet à polarisation circulaire (20 dBi)
2. Limitations techniques du gain élevé
Goulot d'étranglement de la dissipation de chaleur : les antennes de plus de 25 dBi nécessitent généralement un refroidissement liquide (tel que le brasage sous vide ou le soudage par friction-malaxage avec plaque de refroidissement à eau), sinon la capacité de puissance est limitée.
Contraintes de taille : les antennes de plus de 30 dBi peuvent dépasser 1 mètre dans la bande Ka, et leur conception structurelle doit être optimisée.
Facteurs de coût : Pour chaque augmentation de 3 dB du gain, le coût du système de refroidissement peut augmenter de 20 à 30 %.
Antenne planaire (30 dBi)
Antenne cornet à double polarisation circulaire (10 dBi)
3. Suggestions d'optimisation
Privilégiez l'adéquation aux exigences des applications et évitez la recherche excessive de gains importants.
La solution de refroidissement détermine la capacité de puissance, et les antennes à gain élevé doivent être équipées d'un système de refroidissement efficace (tel qu'un refroidissement liquide).
Il faut trouver un équilibre entre la bande passante et le gain. Les systèmes à bande étroite peuvent viser un gain plus élevé, tandis que les systèmes à large bande doivent faire des compromis appropriés.
Conclusion : Le gain optimal dépend de l'application spécifique, généralement entre 20 et 35 dBi, et doit être combiné à une technologie de refroidissement avancée (telle que le brasage sous vide ou le refroidissement par eau du soudage par friction-malaxage) pour garantir un fonctionnement fiable.
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Date de publication : 12 juin 2025
