Історія рупорних антен сягає 1897 року, коли радіодослідник Джагадіш Чандра Бозе провів новаторські експериментальні проекти з використанням мікрохвиль. Пізніше, у 1938 році, Г. К. Саутворт та Вілмер Барроу винайшли структуру сучасної рупорної антени відповідно. Відтоді конструкції рупорних антен постійно досліджуються, щоб пояснити їхні діаграми спрямованості та застосування в різних галузях. Ці антени дуже відомі в галузі хвилеводної передачі та мікрохвиль, тому їх часто називаютьмікрохвильові антениТому в цій статті буде досліджено, як працюють рупорні антени та їх застосування в різних галузях.
Що таке рупорна антена?
A рупорна антена— це апертурна антена, розроблена спеціально для мікрохвильових частот, яка має розширений або рупороподібний кінець. Така структура надає антені більшої спрямованості, що дозволяє легко передавати випромінюваний сигнал на великі відстані. Рупорні антени переважно працюють на мікрохвильових частотах, тому їхній діапазон частот зазвичай становить УВЧ або КВЧ.
Рупорна антена RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18 ГГц)
Ці антени використовуються як фідерні рупори для великих антен, таких як параболічні та спрямовані антени. Їхні переваги включають простоту конструкції та налаштування, низький коефіцієнт стоячої хвилі, помірну спрямованість та широку смугу пропускання.
Конструкція та робота рупорної антени
Конструкції рупорних антен можна реалізувати з використанням рупорних хвилеводів для передачі та прийому радіочастотних мікрохвильових сигналів. Зазвичай вони використовуються разом із хвилеводними живильниками та прямими радіохвилями для створення вузьких променів. Розширена секція може мати різноманітну форму, таку як квадратна, конічна або прямокутна. Для забезпечення належної роботи розмір антени має бути якомога меншим. Якщо довжина хвилі дуже велика або розмір рупора малий, антена не працюватиме належним чином.
Контурне креслення рупорної антени
У рупорній антені частина падаючої енергії випромінюється з входу хвилеводу, тоді як решта енергії відбивається назад від того ж входу, оскільки вхід відкритий, що призводить до поганого узгодження імпедансу між простором і хвилеводом. Крім того, на краях хвилеводу дифракція впливає на випромінювальну здатність хвилеводу.
Щоб подолати недоліки хвилеводу, торцевий отвір виконаний у вигляді електромагнітного рупора. Це забезпечує плавний перехід між простором і хвилеводом, забезпечуючи кращу спрямованість радіохвиль.
Змінюючи структуру хвилеводу подібно до рупорної, усувається розрив та імпеданс 377 Ом між простором та хвилеводом. Це покращує спрямованість та коефіцієнт посилення передавальної антени, зменшуючи дифракцію на краях, забезпечуючи випромінювання енергії падаючого випромінювання в прямому напрямку.
Ось як працює рупорна антена: після збудження одного кінця хвилеводу виникає магнітне поле. У випадку поширення хвилеводу, поле, що поширюється, можна контролювати через стінки хвилеводу, щоб поле поширювалося не сферично, а подібно до поширення у вільному просторі. Як тільки прохідне поле досягає кінця хвилеводу, воно поширюється так само, як і у вільному просторі, тому на кінці хвилеводу утворюється сферичний хвильовий фронт.
Поширені типи рупорних антен
Стандартна рупорна антена з підсиленням— це тип антени, що широко використовується в системах зв'язку з фіксованим коефіцієнтом посилення та шириною променя. Цей тип антени підходить для багатьох застосувань і може забезпечити стабільне та надійне покриття сигналом, а також високу ефективність передачі потужності та хорошу стійкість до перешкод. Стандартні рупорні антени зі стандартним коефіцієнтом посилення зазвичай широко використовуються в мобільному зв'язку, фіксованому зв'язку, супутниковому зв'язку та інших галузях.
Рекомендації щодо використання рупорної антени стандарту RFMISO:
RM-SGHA159-20 (4,90–7,05 ГГц)
RM-SGHA90-15（8,2-12,5 ГГц）
RM-SGHA284-10 (2,60–3,95 ГГц)
Широкосмугова рупорна антена— це антена, що використовується для прийому та передачі бездротових сигналів. Вона має широкосмугові характеристики, може охоплювати сигнали в кількох частотних діапазонах одночасно та підтримувати хорошу продуктивність у різних частотних діапазонах. Вона широко використовується в системах бездротового зв'язку, радіолокаційних системах та інших застосуваннях, що потребують широкосмугового покриття. Її конструкція схожа на форму розтрубного отвору, що дозволяє ефективно приймати та передавати сигнали, а також має сильну стійкість до перешкод та велику відстань передачі.
Рекомендації щодо широкосмугової рупорної антени RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 ГГц)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 ГГц)
RM-BDHA1840-15B (18-40 ГГц)
Двополяризована рупорна антена— це антена, спеціально розроблена для передачі та прийому електромагнітних хвиль у двох ортогональних напрямках. Зазвичай вона складається з двох вертикально розміщених гофрованих рупорних антен, які можуть одночасно передавати та приймати поляризовані сигнали в горизонтальному та вертикальному напрямках. Її часто використовують у радіолокаційних, супутникових та мобільних системах зв'язку для підвищення ефективності та надійності передачі даних. Цей тип антени має просту конструкцію та стабільну роботу, і широко використовується в сучасних комунікаційних технологіях.
Рекомендація щодо використання рупорної антени з подвійною поляризацією RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0,8–18 ГГц)
RM-CDPHA218-15 (2-18 ГГц)
RM-DPHA6090-16 (60-90 ГГц)
Рупорна антена з круговою поляризацією– це спеціально розроблена антена, яка може одночасно приймати та передавати електромагнітні хвилі у вертикальному та горизонтальному напрямках. Зазвичай вона складається з круглого хвилеводу та спеціальної форми розтрубного отвору. Завдяки цій структурі можна досягти циркулярно поляризованої передачі та прийому. Цей тип антени широко використовується в радіолокаційних, комунікаційних та супутникових системах, забезпечуючи надійніші можливості передачі та прийому сигналу.
Рекомендації щодо використання рупорної антени з циркулярною поляризацією RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8,2–12,4 ГГц)
RM-CPHA09225-13（0,9-2,25 ГГц）
RM-CPHA218-16 (2-18 ГГц)
Переваги рупорної антени
1. Немає резонансних компонентів і може працювати в широкій смузі пропускання та широкому діапазоні частот.
2. Співвідношення ширини променя зазвичай становить 10:1 (1 ГГц – 10 ГГц), іноді до 20:1.
3. Простий дизайн.
4. Легко підключається до хвилеводних та коаксіальних ліній живлення.
5. Завдяки низькому коефіцієнту стоячої хвилі (КСХ) він може зменшити стоячі хвилі.
6. Гарне узгодження імпедансу.
7. Продуктивність стабільна у всьому діапазоні частот.
8. Може утворювати дрібні листочки.
9. Використовується як рупор для великих параболічних антен.
10. Забезпечити кращу спрямованість.
11. Уникайте стоячих хвиль.
12. Немає резонансних компонентів і може працювати в широкій смузі пропускання.
13. Він має сильну спрямованість та забезпечує вищу спрямованість.
14. Забезпечує менше відблисків.
Застосування рупорної антени
Ці антени в основному використовуються для астрономічних досліджень та застосувань на основі мікрохвиль. Їх можна використовувати як елементи живлення для вимірювання різних параметрів антени в лабораторії. На мікрохвильових частотах ці антени можна використовувати, якщо вони мають помірне посилення. Для досягнення середнього посилення розмір рупорної антени має бути більшим. Ці типи антен підходять для камер контролю швидкості, щоб уникнути перешкод для необхідної характеристики відбиття. Параболічні відбивачі можуть збуджуватися елементами живлення, такими як рупорні антени, тим самим освітлюючи відбивачі, використовуючи перевагу вищої спрямованості, яку вони забезпечують.
Щоб дізнатися більше, будь ласка, відвідайте нас
Телефон: 0086-028-82695327
Час публікації: 28 березня 2024 р.
