Технология

Спирална антена с фазирана решетка

Спиралната антена с фазирана решетка е антенен проект на Trinity Radionics, основан на геометрията на Архимедовата спирала, многослойна печатна платка, концепции за радиочестотна настройка и теория за скаларно излъчване на фини енергии.

Спирална антена с фазирана решетка: концепция и технология

След обширни изследвания и експерименти в диапазона от 5 MHz до 8 MHz Trinity Radionics разработи многофазна антена с Архимедова спирала, предназначена за използване като тактилна повърхност (stick pad), излъчвател или външна антена в радионичната работа със сигнали.

Макар концепцията да може да се изследва в по-широк честотен диапазон, конструкцията е изчислена и оптимизирана за работния диапазон от 5 MHz до 8 MHz. Този диапазон се използва в избрани проекти на Trinity Radionics за енергийно балансиране, излъчване на намерение и приложения с фини енергии.

Изследване на Архимедови и експоненциални спирали

При разработването бяха изследвани както Архимедови, така и експоненциални спирални форми. Всеки вид има различни математически свойства, практически предимства и конструктивни компромиси.

Рамената на Архимедовата спирала може да са дълги, което може да увеличи загубите във веригата при по-ниски честоти. Ъгълът на навиване също се променя от центъра към външния диаметър. Вътрешната област може да възбужда модове от по-висок ред при по-високи честоти, а външната може да подпомага по-доброто поведение на диаграмата на излъчване при по-ниски честоти.

Експоненциалните спирали може да предлагат по-равномерно поведение в по-широк честотен диапазон. За проектната цел на Trinity Radionics обаче, насочена към късовълнова работа около 5 MHz до 8 MHz, Архимедовата спирала беше избрана като предпочитана структура.

Четирислойна спирална структура върху печатна платка

Антенният проект използва четирислоен стек на печатна платка с четири внимателно изчислени спирални структури, разположени по слоевете.

Ширината на спиралните писти, разстоянието между тях, броят на спиралите, разположението на слоевете и поведението на стека бяха изчислени като част от разработването. Тънката диелектрична изолация между слоевете създава компактна капацитивна структура, предназначена да подпомага фазовото взаимодействие в антената.

Тази многослойна конструкция позволява на антената да работи като компактна многофазна структура за радионично излъчване, употреба като тактилна повърхност и експерименти с фини енергии.

Захранващ мост и капацитивна връзка

Една от най-важните части на антенния проект е захранващият мост на спиралата. Той е разположен в центъра на спиралата и може да се конфигурира с резистивна или капацитивна връзка според предвидения честотен диапазон и начина на излъчване.

По време на изпитванията за тази конструкция беше избран капацитивен захранващ мост като предпочитан подход. Стойностите на кондензаторите бяха изчислени чрез съотношения, вдъхновени от питагорейското златно сечение, φ = 1,618, с цел да се създадат пропорционални разлики между избраните стойности на капацитета.

Важен беше и подборът на компонентите. Стандартните керамични SMD кондензатори не показаха желаното поведение в тази конструкция, затова при разработването бяха предпочетени висококачествени радиочестотни кондензатори и кондензатори със слюден диелектрик.

Фазово взаимодействие в близкото поле

Спиралната антена с фазирана решетка е проектирана въз основа на концепцията за фазово взаимодействие в близкото поле. В терминологията на Trinity Radionics това означава, че няколко спирални слоя и фазови съотношения са подредени така, че да създават фокусирано излъчващо поле от скаларен тип.

Целта е по-силна и по-когерентна излъчваща структура за радионична работа и излъчване на намерение.

Инструменти за проектиране и разработване

Проектирането на антената съчетаваше математически изчисления, концепции за радиочестотен дизайн, разработване на топологията на печатната платка и практически експерименти.

Изчисленията на честотния спектър бяха извършени с MATLAB.
Изчисленията на златното сечение и пропорционалните капацитети бяха извършени с MATLAB.
Проектът на печатната платка и разположението на слепите преходни отвори бяха разработени с Altium.
Първоначалната спирална геометрия беше разработена със SolidWorks.
Поведението на окончателната конструкция беше усъвършенствано чрез физически изпитвания и радионична оценка.

Обобщение на технологията

Спиралната антена с фазирана решетка съчетава:

Антенна геометрия на Архимедова спирала
Четирислойна печатна платка
Многофазна спирална топология
Капацитивен захранващ мост
Висококачествени радиочестотни или слюдени кондензатори
Настройка, насочена към диапазона от 5 MHz до 8 MHz
Концепции за фазово взаимодействие в близкото поле
Приложения като тактилна повърхност (stick pad) и радионичен излъчвател

Предназначение

Тази антенна концепция е предназначена за практикуващи радионика, изследователи на фини енергии и потребители, които се интересуват от спирална геометрия, антенни структури с фазирана решетка, скаларно излъчване и енергийна работа, основана на намерение.

Може да се използва като част от радионичен уред, външна антенна система, установка с тактилна повърхност или експериментална платформа за излъчване на фини енергии.

Концептуални статии и източници

Следните статии и източници бяха използвани като концептуална основа при разработването на проектния език на спиралната антена с фазирана решетка:

Важна информация

Съдържанието на Trinity Radionics за антени е предоставено за радионични, символни, образователни цели и лична практика. Тези антенни конструкции не са медицински изделия и не са предназначени за диагностициране, лечение, излекуване или предотвратяване на заболявания. Научните и техническите източници са включени като концептуална основа и не бива да се тълкуват като клинично доказателство или гаранция за физически ефекти.