آنتنهای بوقی یکی از پرکاربردترین آنتنها با ساختار ساده، محدوده فرکانسی وسیع، ظرفیت توان بالا و بهره بالا هستند.آنتنهای شیپوریاغلب به عنوان آنتنهای تغذیه در نجوم رادیویی در مقیاس بزرگ، ردیابی ماهواره و آنتنهای ارتباطی استفاده میشوند. علاوه بر اینکه به عنوان تغذیه برای بازتابندهها و لنزها عمل میکند، یک عنصر رایج در آرایههای فازی است و به عنوان یک استاندارد رایج برای کالیبراسیون و اندازهگیری بهره سایر آنتنها عمل میکند.
یک آنتن بوقی با باز کردن تدریجی یک موجبر مستطیلی یا یک موجبر دایرهای به روشی خاص تشکیل میشود. به دلیل گسترش تدریجی سطح دهانه موجبر، تطابق بین موجبر و فضای آزاد بهبود مییابد و ضریب بازتاب را کوچکتر میکند. برای موجبر مستطیلی تغذیه شده، انتقال تک حالته باید تا حد امکان حاصل شود، یعنی فقط امواج TE10 منتقل شوند. این امر نه تنها انرژی سیگنال را متمرکز کرده و تلفات را کاهش میدهد، بلکه از تأثیر تداخل بین حالتها و پراکندگی اضافی ناشی از حالتهای متعدد نیز جلوگیری میکند.
با توجه به روشهای مختلف استقرار آنتنهای شیپوری، میتوان آنها را به دو دسته تقسیم کردآنتنهای شاخی سکتوریآنتنهای شاخ هرمیآنتنهای شیپوری مخروطی, آنتنهای شیپوری موجدار، آنتنهای شیپوری شیاردار، آنتنهای شیپوری چند حالته و غیره. این آنتنهای شیپوری رایج در زیر شرح داده شدهاند. مقدمه یک به یک
آنتن شاخی قطاعی
آنتن بوقی قطاعی E-plane
آنتن بوقی قطاعی صفحه E از یک موجبر مستطیلی ساخته شده است که با زاویه خاصی در جهت میدان الکتریکی باز شده است.
شکل زیر نتایج شبیهسازی آنتن شیپوری قطاعی صفحه E را نشان میدهد. مشاهده میشود که پهنای پرتو این الگو در جهت صفحه E باریکتر از جهت صفحه H است که این امر به دلیل بزرگتر بودن دهانه صفحه E است.
آنتن شیپوری قطاعی صفحه H
آنتن بوقی قطاعی صفحه H از یک موجبر مستطیلی ساخته شده است که با زاویه خاصی در جهت میدان مغناطیسی باز شده است.
شکل زیر نتایج شبیهسازی آنتن شیپوری قطاعی صفحه H را نشان میدهد. مشاهده میشود که پهنای پرتو این الگو در جهت صفحه H باریکتر از جهت صفحه E است که این امر به دلیل بزرگتر بودن دهانه صفحه H است.
محصولات آنتن بوقی سکتور RFMISO：
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
آنتن هرمی شکل
آنتن شاخ هرمی از یک موجبر مستطیلی ساخته شده است که همزمان در دو جهت با زاویه مشخصی باز شده است.
شکل زیر نتایج شبیهسازی یک آنتن بوق هرمی را نشان میدهد. مشخصات تشعشعی آن اساساً ترکیبی از بوقهای قطاعی صفحه E و صفحه H است.
آنتن شیپوری مخروطی
وقتی انتهای باز یک موجبر دایرهای به شکل بوق باشد، به آن آنتن بوقی مخروطی میگویند. یک آنتن بوقی مخروطی دارای یک روزنه دایرهای یا بیضوی در بالای خود است.
شکل زیر نتایج شبیهسازی آنتن شیپوری مخروطی را نشان میدهد.
محصولات آنتن شیپوری مخروطی RFMISO：
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
آنتن شیپوری موجدار
آنتن بوقی موجدار، یک آنتن بوقی با سطح داخلی موجدار است که مزایایی مانند پهنای باند فرکانسی وسیع، قطبش متقاطع کم و عملکرد تقارن پرتو خوب را دارد، اما ساختار آن پیچیده و دشواری و هزینه پردازش آن بالا است.
آنتنهای شیپوری موجدار را میتوان به دو نوع تقسیم کرد: آنتنهای شیپوری موجدار هرمی و آنتنهای شیپوری موجدار مخروطی.
محصولات آنتن شیپوری موجدار RFMISO：
RM-CHA۱۴۰۲۲۰-22
آنتن شیپوری موجدار هرمی
آنتن بوقی موجدار مخروطی
شکل زیر نتایج شبیهسازی آنتن شیپوری موجدار مخروطی را نشان میدهد.
آنتن شاخی شیاردار
وقتی فرکانس کاری آنتنهای شیپوری مرسوم بیشتر از ۱۵ گیگاهرتز باشد، لوب پشتی شروع به شکافته شدن میکند و سطح لوب کناری افزایش مییابد. اضافه کردن یک ساختار برآمدگی به حفره بلندگو میتواند پهنای باند را افزایش دهد، امپدانس را کاهش دهد، بهره را افزایش دهد و جهتگیری تابش را بهبود بخشد.
آنتنهای شیپوری شیاردار عمدتاً به آنتنهای شیپوری دو شیاردار و آنتنهای شیپوری چهار شیاردار تقسیم میشوند. در ادامه از رایجترین آنتن شیپوری هرمی دو شیاردار به عنوان نمونهای برای شبیهسازی استفاده شده است.
آنتن شیپوری دو لبه هرمی
با اضافه کردن دو ساختار برآمدگی بین قسمت موجبر و قسمت بازکنندهی بوق، یک آنتن بوقی دو برآمدگی ایجاد میشود. بخش موجبر به یک حفره پشتی و یک موجبر برآمدگی تقسیم میشود. حفره پشتی میتواند مدهای مرتبه بالاتر برانگیخته شده در موجبر را فیلتر کند. موجبر برآمدگی، فرکانس قطع انتقال مد اصلی را کاهش میدهد و در نتیجه به هدف گسترش باند فرکانسی دست مییابد.
آنتن شیپوری شیاردار در باند فرکانسی مشابه، از آنتن شیپوری عمومی کوچکتر است و در باند فرکانسی مشابه، بهره بالاتری نسبت به آنتن شیپوری عمومی دارد.
شکل زیر نتایج شبیهسازی آنتن شیپوری دو لبه هرمی را نشان میدهد.
آنتن شیپوری چند حالته
در بسیاری از کاربردها، آنتنهای شیپوری نیاز به ارائه الگوهای متقارن در تمام صفحات، انطباق مرکز فاز در صفحات $E$ و $H$ و حذف لوبهای جانبی دارند.
ساختار بوق تحریک چند حالته میتواند اثر برابرسازی پرتو هر صفحه را بهبود بخشد و سطح لوب جانبی را کاهش دهد. یکی از رایجترین آنتنهای بوقی چند حالته، آنتن بوقی مخروطی دو حالته است.
آنتن بوقی مخروطی دو حالته
بوق مخروطی دو مدی با معرفی یک مد مرتبه بالاتر TM11، الگوی صفحه $E$ را بهبود میبخشد، به طوری که الگوی آن دارای ویژگیهای پرتو یکسانشده متقارن محوری است. شکل زیر نمودار شماتیک توزیع میدان الکتریکی روزنه مد اصلی TE11 و مد مرتبه بالاتر TM11 در یک موجبر دایرهای و توزیع میدان روزنه سنتز شده آن است.
شکل پیادهسازی سازهای بوق مخروطی دو حالته منحصر به فرد نیست. روشهای پیادهسازی رایج شامل بوق پاتر و بوق پیکت-پاتر است.
شکل زیر نتایج شبیهسازی آنتن بوقی مخروطی دو حالته پاتر را نشان میدهد.
زمان ارسال: مارس-01-2024
