Що таке рупорна антена? Які основні принципи та способи використання?

Рупорна антена— це поверхнева антена, мікрохвильова антена з круглим або прямокутним поперечним перерізом, в якій висновок хвилеводу поступово відкривається. Це найпоширеніший тип мікрохвильової антени. Її поле випромінювання визначається розміром гирла та типом поширення хвилеводу динаміка. Серед них вплив стінки рупора на випромінювання можна розрахувати за допомогою принципу геометричної дифракції. Якщо довжина рупора залишається незмінною, розмір поверхні гирла та квадратична різниця фаз збільшуватимуться зі збільшенням кута відкриття рупора, але коефіцієнт підсилення не змінюватиметься з розміром поверхні гирла. Якщо потрібно розширити смугу частот динаміка, потрібно зменшити відбиття на шийці та гирлі динаміка; відбиття зменшуватиметься зі збільшенням розміру гирла. Структура рупорної антени відносно проста, а діаграма спрямованості відносно проста та легка в управлінні. Вона зазвичай використовується як середньо спрямована антена. Параболічні рефлекторні рупорні антени з широким діапазоном частот, низькими бічними пелюстками та високою ефективністю часто використовуються в мікрохвильовому релейному зв'язку.

Поле випромінювання рупорної антени можна розрахувати з поля поверхні, використовуючи принцип Гюйгенса. Поле поверхні рота визначається розміром поверхні рота та діаграмою поширення хвилі рупора. Геометричну теорію дифракції можна використовувати для розрахунку впливу стінки рупора на випромінювання, так що розрахована діаграма та виміряне значення можуть добре узгоджуватися аж до дальньої бічної пелюстки. Його характеристики випромінювання визначаються розміром та розподілом поля поверхні рота, тоді як імпеданс визначається відбиттям шийки динаміка (початковий розрив) та поверхні рота. Коли довжина рупора постійна, якщо кут відкриття рупора поступово збільшувати, розмір поверхні рота та квадратична різниця фаз також збільшуватимуться одночасно, але коефіцієнт посилення не збільшуватиметься одночасно з розміром поверхні рота, і спостерігається коефіцієнт посилення з максимальним значенням. Щодо розміру поверхні рота, динамік з таким розміром називається найкращим динаміком. Конічні та пірамідальні рупори поширюють сферичні хвилі, тоді як віялоподібні рупори, що відкриваються на одній поверхні (E або H), поширюють циліндричні хвилі. Поверхневе поле гирла рога - це поле з квадратичною різницею фаз. Розмір квадратичної різниці фаз пов'язаний з довжиною рога та розміром поверхні гирла.

Рупорні антени зазвичай використовуються в таких сферах: 1. Живлення для великих радіотелескопів, живлення відбивних антен для наземних супутникових станцій та живлення відбивних антен для мікрохвильового релейного зв'язку; 2. Блокові антени для фазованих решіток; 3. Антени. У вимірюваннях рупорні антени часто використовуються як загальний стандарт для калібрування та перевірки коефіцієнта посилення інших антен з високим коефіцієнтом посилення.