Horn antena je jedna od široko korištenih antena s jednostavnom strukturom, širokim frekvencijskim rasponom, velikim kapacitetom snage i visokim pojačanjem.Rožne anteneČesto se koriste kao antene za napajanje u radioastronomiji velikih razmjera, praćenju satelita i komunikacijskim antenama. Osim što služi kao napajanje za reflektore i sočiva, uobičajeni je element u faznim nizovima i služi kao zajednički standard za kalibraciju i mjerenje pojačanja drugih antena.
Horn antena se formira postepenim rasklapanjem pravougaonog ili kružnog talasovoda na specifičan način. Zbog postepenog širenja površine usta talasovoda, poboljšava se usklađivanje između talasovoda i slobodnog prostora, što smanjuje koeficijent refleksije. Kod napajanog pravougaonog talasovoda, treba postići što je više moguće jednomodni prenos, odnosno prenose se samo TE10 talasi. Ovo ne samo da koncentriše energiju signala i smanjuje gubitke, već i izbjegava uticaj intermodalne interferencije i dodatne disperzije uzrokovane višestrukim modovima.
Prema različitim metodama postavljanja rog antena, one se mogu podijeliti nasektorske rog antene, piramidalne rogovske antene,konusne rogovne antene, valovite rogove antene, rebraste horne antene, višemodne horne antene, itd. Ove uobičajene horne antene su opisane u nastavku. Uvod jedan po jedan
Sektorska rog antena
Sektorska rog antena u E-ravnini
Sektorska antena s rogom u E-ravni napravljena je od pravokutnog valovoda otvorenog pod određenim uglom u smjeru električnog polja.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije sektorske rog antene u E-ravni. Može se vidjeti da je širina snopa ovog dijagrama u smjeru E-ravni uža nego u smjeru H-ravni, što je uzrokovano većim otvorom E-ravni.
Sektorska antena s rogom u H-ravni
Sektorska antena s rogom u H-ravni napravljena je od pravokutnog valovoda otvorenog pod određenim uglom u smjeru magnetskog polja.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije sektorske rog antene u H-ravni. Može se vidjeti da je širina snopa ovog dijagrama u smjeru H-ravni uža nego u smjeru E-ravni, što je uzrokovano većim otvorom H-ravni.
RFMISO sektorski proizvodi za rog antene:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Piramidalna rog antena
Piramidalna rog antena je napravljena od pravougaonog talasovoda koji je otvoren pod određenim uglom u dva smera istovremeno.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije piramidalne antene sa rogom. Njene karakteristike zračenja su u osnovi kombinacija sektorskih rogova u E-ravni i H-ravni.
Konusna rog antena
Kada je otvoreni kraj kružnog talasovoda u obliku roga, naziva se konusna rog antena. Konusna rog antena ima kružni ili eliptični otvor iznad sebe.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije konusne rogaste antene.
RFMISO konusni rog antenski proizvodi:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Antena s valovitim rogom
Valovita rog antena je rog antena sa valovitom unutrašnjom površinom. Ima prednosti širokog frekventnog opsega, niske unakrsne polarizacije i dobrih performansi simetrije snopa, ali je njena struktura složena, a poteškoće obrade i troškovi su visoki.
Valovite rogovske antene mogu se podijeliti u dvije vrste: piramidalne valovite rogovske antene i konusne valovite rogovske antene.
RFMISO valoviti rog antenski proizvodi:
RM-CHA140220-22
Piramidalna valovita rog antena
Konusna valovita rog antena
Donja slika prikazuje rezultate simulacije konusne valovite antene s rogom.
Antena s rebrastim rogom
Kada je radna frekvencija konvencionalne horne antene veća od 15 GHz, zadnji režanj počinje da se dijeli, a nivo bočnih režnja se povećava. Dodavanje grebenaste strukture u šupljinu zvučnika može povećati propusni opseg, smanjiti impedansu, povećati pojačanje i poboljšati usmjerenost zračenja.
Antene s rebrastim rogom se uglavnom dijele na antene s dvostrukim rebrima i antene s četiri rebra. U nastavku se kao primjer simulacije koristi najčešća piramidalna antena s dvostrukim rebrima.
Piramidalna dvostruka grebenasta rog antena
Dodavanjem dvije grebenaste strukture između dijela valovoda i otvora horne dobija se dvostruka grebenasta horna antena. Dio valovoda je podijeljen na zadnju šupljinu i grebenasti valovod. Zadnja šupljina može filtrirati modove višeg reda pobuđene u valovodu. Grebenasti valovod smanjuje graničnu frekvenciju prijenosa glavnog moda, čime se postiže svrha proširenja frekvencijskog opsega.
Antena sa rebrastim rogom je manja od opšte rog antene u istom frekvencijskom opsegu i ima veće pojačanje od opšte rog antene u istom frekvencijskom opsegu.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije piramidalne dvostruko rebraste rog antene.
Višemodna rog antena
U mnogim primjenama, od rog antena se traži da obezbijede simetrične dijagrame u svim ravnima, podudarnost faznih centara u ravnima $E$ i $H$ i potiskivanje bočnih režnjeva.
Struktura višemodne pobudne horne može poboljšati efekat izjednačavanja snopa svake ravni i smanjiti nivo bočnih režnja. Jedna od najčešćih višemodnih horn antena je dvomodna konusna horn antena.
Dvomodna konusna rog antena
Dvomodni konusni horn poboljšava dijagram zračenja u $E$ ravni uvođenjem višeg reda TM11 moda, tako da njegov dijagram zračenja ima aksijalno simetrične izjednačene karakteristike snopa. Slika ispod je shematski dijagram raspodjele električnog polja otvora glavnog TE11 moda i višeg reda TM11 moda u kružnom talasovodu i njegove sintetizirane raspodjele polja otvora.
Strukturni oblik implementacije dvostrukog konusnog horna nije jedinstven. Uobičajene metode implementacije uključuju Potter hornu i Pickett-Potter hornu.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije Potterove dvomodne konusne rog antene.
Vrijeme objave: 01.03.2024.
