Horn antena je ena izmed pogosto uporabljenih anten s preprosto strukturo, širokim frekvenčnim območjem, veliko zmogljivostjo in visokim ojačanjem.Rogove antenese pogosto uporabljajo kot napajalne antene v obsežni radioastronomiji, sledenju satelitov in komunikacijskih antenah. Poleg tega, da služijo kot napajalnik za reflektorje in leče, so pogost element v faznih antenskih nizih in služijo kot skupni standard za kalibracijo in meritve ojačanja drugih anten.
Ropovita antena se oblikuje s postopnim raztezanjem pravokotnega ali krožnega valovoda na določen način. Zaradi postopnega širjenja površine ustja valovoda se izboljša ujemanje med valovodom in prostim prostorom, kar zmanjša koeficient odboja. Pri napajanem pravokotnem valovodu je treba čim bolj doseči enomodni prenos, torej da se prenašajo samo valovi TE10. To ne le koncentrira energijo signala in zmanjša izgube, temveč tudi prepreči vpliv medmodnih motenj in dodatne disperzije, ki jo povzroča več modov.
Glede na različne načine namestitve rogovnih anten jih lahko razdelimo nasektorske rogovne antene, piramidalne rogovske antene,stožčaste rogovne antene, valovite rogove antene, rebraste rogovske antene, večmodne rogovske antene itd. Te običajne rogovske antene so opisane spodaj. Uvod ena za drugo
Sektorska rogovna antena
Sektorska rogovna antena v ravnini E
Sektorska antena z rogom v ravnini E je izdelana iz pravokotnega valovoda, odprtega pod določenim kotom v smeri električnega polja.
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije sektorske rogovske antene v ravnini E. Vidimo lahko, da je širina snopa tega vzorca v smeri ravnine E ožja kot v smeri ravnine H, kar je posledica večje odprtine ravnine E.
Sektorska rogovna antena v H-ravnini
Sektorska antena z rogom v obliki H-ravnine je izdelana iz pravokotnega valovoda, odprtega pod določenim kotom v smeri magnetnega polja.
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije sektorske rogovske antene v ravnini H. Vidimo lahko, da je širina snopa tega vzorca v smeri ravnine H ožja kot v smeri ravnine E, kar je posledica večje odprtine ravnine H.
Izdelki za sektorsko rogovno anteno RFMISO:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Antena s piramidnim rogom
Piramidna rogovna antena je izdelana iz pravokotnega valovoda, ki je hkrati odprt pod določenim kotom v dveh smereh.
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije piramidalne antene z rogom. Njene sevalne značilnosti so v osnovi kombinacija sektorskih rogov v ravnini E in ravnini H.
Konična rogovna antena
Ko ima odprti konec krožnega valovoda obliko roga, se imenuje stožčasta rogova antena. Stožčasta rogova antena ima nad seboj krožno ali eliptično odprtino.
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije stožčaste rogovne antene.
Izdelki RFMISO stožčaste rogovne antene:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Valovita rogova antena
Valovita rogovska antena je rogovska antena z valovito notranjo površino. Ima prednosti širokega frekvenčnega pasu, nizke navzkrižne polarizacije in dobre simetrije žarka, vendar je njena struktura kompleksna, težavnost obdelave in stroški pa visoki.
Valovite rogovske antene lahko razdelimo na dve vrsti: piramidalne valovite rogovske antene in stožčaste valovite rogovske antene.
Izdelki z valovito rogovno anteno RFMISO:
RM-CHA140220-22
Piramidalna valovita rogovasta antena
Konična valovita rogovska antena
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije stožčaste valovite antene z rogom.
Rebrasta rogovasta antena
Ko je delovna frekvenca običajne rogovne antene večja od 15 GHz, se zadnji reženj začne deliti, nivo stranskih reženj pa se poveča. Dodajanje grebenaste strukture v votlino zvočnika lahko poveča pasovno širino, zmanjša impedanco, poveča ojačanje in izboljša usmerjenost sevanja.
Rebraste rogovske antene se v glavnem delijo na dvojno rebraste rogovske antene in štirirebraste rogovske antene. V nadaljevanju je kot primer za simulacijo uporabljena najpogostejša piramidalna dvojno rebrasta rogovska antena.
Piramidna dvojna grebenska rogovska antena
Z dodajanjem dveh grebenskih struktur med valovodnim delom in odprtino roga dobimo dvojno grebensko rogovsko anteno. Valovodni del je razdeljen na zadnjo votlino in grebenski valovod. Zadnja votlina lahko filtrira mode višjega reda, ki se vzbujajo v valovodu. Grebenski valovod zmanjša mejno frekvenco prenosa glavnega moda in s tem dosežemo namen razširitve frekvenčnega pasu.
Rebrasta antena z rogom je manjša od splošne antene z rogom v istem frekvenčnem pasu in ima večji dobiček kot splošna antena z rogom v istem frekvenčnem pasu.
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije piramidalne dvorebraste rogovske antene.
Večmodna rogovna antena
V mnogih aplikacijah morajo rogovne antene zagotavljati simetrične vzorce v vseh ravninah, sovpadanje faznih središč v ravninah $E$ in $H$ ter dušenje stranskih reženj.
Večmodalna struktura vzbujevalnega roga lahko izboljša učinek izenačitve žarka vsake ravnine in zmanjša raven stranskih reženj. Ena najpogostejših večmodalnih rogovnih anten je dvomodalna stožčasta rogovna antena.
Dvojna stožčasta rog antena
Dvomodni stožčasti rog izboljša vzorec ravnine $E$ z uvedbo višjega moda TM11, tako da ima njegov vzorec aksialno simetrične izenačene karakteristike žarka. Spodnja slika je shematski diagram porazdelitve električnega polja aperture glavnega moda TE11 in višjega moda TM11 v krožnem valovodu in njegove sintetizirane porazdelitve polja aperture.
Strukturna izvedba dvojnega stožčastega roga ni edinstvena. Med pogoste izvedbene metode spadata Potterjev rog in Pickett-Potterjev rog.
Spodnja slika prikazuje rezultate simulacije Potterjeve dvomodne stožčaste rogovne antene.
Čas objave: 1. marec 2024
