اخبار - آنتن های پرکاربرد | آشنایی با شش نوع مختلف آنتن بوق

آنتن هورن یکی از آنتن های پرکاربرد با ساختار ساده، محدوده فرکانس وسیع، ظرفیت توان زیاد و بهره بالا می باشد.آنتن های بوقاغلب به عنوان آنتن تغذیه در نجوم رادیویی در مقیاس بزرگ، ردیابی ماهواره ای و آنتن های ارتباطی استفاده می شود. علاوه بر اینکه به عنوان تغذیه برای بازتابنده ها و لنزها عمل می کند، یک عنصر رایج در آرایه های فازی است و به عنوان یک استاندارد مشترک برای کالیبراسیون و اندازه گیری بهره سایر آنتن ها عمل می کند.

یک آنتن شاخ با بازکردن تدریجی یک موجبر مستطیلی یا یک موجبر دایره ای شکل به شیوه ای خاص تشکیل می شود. به دلیل انبساط تدریجی سطح دهانه موجبر، تطابق بین موجبر و فضای آزاد بهبود یافته و ضریب بازتاب را کوچکتر می کند. برای موجبر مستطیلی تغذیه شده، انتقال تک حالته باید تا حد امکان انجام شود، یعنی فقط امواج TE10 منتقل می شود. این نه تنها انرژی سیگنال را متمرکز می کند و تلفات را کاهش می دهد، بلکه از تأثیر تداخل بین مد و پراکندگی اضافی ناشی از حالت های متعدد نیز جلوگیری می کند. .

با توجه به روش های مختلف استقرار آنتن های بوق می توان آنها را به دو دسته تقسیم کردآنتن های بوق سکتوریآنتن های هرمی شاخ،آنتن های شیپوری مخروطی, آنتن های شیپوری موجدار، آنتن های شیپوری رج دار، آنتن های شاخ چند حالته و ... این آنتن های شیپوری رایج در زیر توضیح داده شده اند. معرفی یک به یک

آنتن بوق سکتوری
آنتن بوق بخش E-plane
آنتن شاخ بخش E-plane از یک موجبر مستطیلی شکل ساخته شده است که با زاویه خاصی در جهت میدان الکتریکی باز می شود.

شکل زیر نتایج شبیه سازی آنتن شاخ بخش E-plane را نشان می دهد. مشاهده می شود که عرض پرتو این الگو در جهت E-plane باریکتر از جهت H-plane است که ناشی از بزرگتر بودن دیافراگم صفحه E است.

آنتن شاخ بخش H-plane
آنتن شاخ بخش H-plane از یک موجبر مستطیل شکل ساخته شده است که با زاویه خاصی در جهت میدان مغناطیسی باز می شود.

شکل زیر نتایج شبیه سازی آنتن شاخ بخش H-plane را نشان می دهد. مشاهده می شود که عرض پرتو این الگو در جهت صفحه H باریکتر از جهت صفحه E است که ناشی از دیافراگم بزرگتر صفحه H است.

محصولات آنتن شاخ بخش RFMISO:

RM-SWHA187-10

RM-SWHA28-10

آنتن هرم شاخ
آنتن شاخ هرمی از یک موجبر مستطیل شکل ساخته شده است که در یک زاویه مشخص در دو جهت به طور همزمان باز می شود.

شکل زیر نتایج شبیه سازی یک آنتن شاخ هرمی را نشان می دهد. ویژگی های تشعشعی آن اساساً ترکیبی از شاخ بخش E-plane و H-plane است.

آنتن شیپوری مخروطی
هنگامی که انتهای باز یک موجبر دایره ای شکل شاخ باشد، آنتن شاخ مخروطی نامیده می شود. آنتن شاخ مخروطی دارای یک دیافراگم دایره ای یا بیضوی در بالای آن است.

شکل زیر نتایج شبیه سازی آنتن شاخ مخروطی را نشان می دهد.

محصولات آنتن شاخ مخروطی RFMISO:

RM-CDHA218-15

RM-CDHA618-17

آنتن شیپوری راه راه
آنتن شیپوری موجدار یک آنتن شیپوری با سطح داخلی موجدار است. این دارای مزایای باند فرکانس گسترده، قطبش متقاطع کم و عملکرد تقارن پرتو خوب است، اما ساختار آن پیچیده است، و دشواری پردازش و هزینه بالا است.

آنتن های شیپوری موجدار را می توان به دو نوع آنتن شیپوری موجدار هرمی و آنتن شیپوری موجدار مخروطی تقسیم کرد.

محصولات آنتن شیپوری موجدار RFMISO:

RM-CHA140220-22

آنتن شیپوری موجدار هرمی

آنتن شیپوری موجدار مخروطی

شکل زیر نتایج شبیه سازی آنتن شیپوری موجدار مخروطی را نشان می دهد.

آنتن شیپوری ریجدار
هنگامی که فرکانس کاری آنتن شاخ معمولی بیشتر از 15 گیگاهرتز باشد، لوب پشتی شروع به شکافتن می کند و سطح لوب جانبی افزایش می یابد. افزودن ساختار رج به حفره بلندگو می تواند پهنای باند را افزایش دهد، امپدانس را کاهش دهد، بهره را افزایش دهد و جهت تابش را افزایش دهد.

آنتن های شیپوری به طور عمده به آنتن های شیپوری دو رج و آنتن های شاخ چهار رج تقسیم می شوند. در زیر از رایج ترین آنتن شاخ دو رج هرمی به عنوان مثال برای شبیه سازی استفاده می شود.

آنتن شاخ دو ریج هرمی
افزودن دو ساختار برجستگی بین بخش موجبر و قسمت باز کننده شاخ یک آنتن شیپوری دو رج است. بخش موجبر به یک حفره پشتی و یک موجبر برجستگی تقسیم می شود. حفره پشتی می تواند حالت های مرتبه بالاتر برانگیخته شده در موجبر را فیلتر کند. موجبر برجستگی فرکانس قطع انتقال حالت اصلی را کاهش می دهد و در نتیجه به هدف گسترش باند فرکانس دست می یابد.

آنتن شیپوری رج دار کوچکتر از آنتن شیپوری عمومی در همان باند فرکانسی است و بهره بالاتری نسبت به آنتن شیپوری عمومی در همان باند فرکانسی دارد.

شکل زیر نتایج شبیه سازی آنتن شاخ دو رج هرمی را نشان می دهد.

آنتن شاخ چند حالته
در بسیاری از کاربردها، آنتن های شیپوری برای ارائه الگوهای متقارن در همه سطوح، همزمانی مرکز فاز در صفحات $E$ و $H$ و سرکوب لوب جانبی مورد نیاز هستند.

ساختار بوق تحریک چند حالته می تواند اثر یکسان سازی پرتو هر صفحه را بهبود بخشد و سطح لوب جانبی را کاهش دهد. یکی از رایج ترین آنتن های شاخ چند حالته، آنتن شیپوری مخروطی دو حالته است.

آنتن شیپوری مخروطی دو حالته
بوق مخروطی دو حالته، الگوی صفحه $E$ را با معرفی حالت درجه بالاتر TM11 بهبود می بخشد، به طوری که الگوی آن دارای ویژگی های پرتو برابر متقارن محوری است. شکل زیر یک نمودار شماتیک از توزیع میدان الکتریکی دیافراگم حالت اصلی TE11 و حالت مرتبه بالاتر TM11 در یک موجبر دایره ای و توزیع میدان دیافراگم سنتز شده آن است.