История рупорных антенн восходит к 1897 году, когда радиоисследователь Джагадиш Чандра Бозе провел пионерские экспериментальные разработки с использованием микроволн. Позже, в 1938 году, GC Southworth и Wilmer Barrow изобрели структуру современной рупорной антенны соответственно. С тех пор конструкции рупорных антенн постоянно изучались для объяснения их диаграмм направленности и применения в различных областях. Эти антенны очень известны в области волноводной передачи и микроволн, поэтому их часто называютмикроволновые антенны. Поэтому в этой статье мы рассмотрим, как работают рупорные антенны и как их применять в различных областях.
Что такое рупорная антенна?
A рупорная антеннаэто апертурная антенна, разработанная специально для микроволновых частот, которая имеет расширенный или рупорный конец. Такая структура придает антенне большую направленность, позволяя излучаемому сигналу легко передаваться на большие расстояния. Рупорные антенны в основном работают на микроволновых частотах, поэтому их частотный диапазон обычно составляет UHF или EHF.
Рупорная антенна RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18 ГГц)
Эти антенны используются в качестве облучателей для больших антенн, таких как параболические и направленные антенны. Их преимущества включают простоту конструкции и настройки, низкий коэффициент стоячей волны, умеренную направленность и широкую полосу пропускания.
Конструкция и принцип работы рупорной антенны
Конструкции рупорных антенн могут быть реализованы с использованием волноводов в форме рупора для передачи и приема радиочастотных микроволновых сигналов. Обычно они используются в сочетании с волноводными фидерами и прямыми радиоволнами для создания узких лучей. Расширяющаяся часть может иметь различные формы, такие как квадратная, коническая или прямоугольная. Для обеспечения надлежащей работы размер антенны должен быть как можно меньше. Если длина волны очень большая или размер рупора мал, антенна не будет работать должным образом.
Чертеж рупорной антенны
В рупорной антенне часть падающей энергии излучается из входа волновода, в то время как остальная часть энергии отражается обратно от того же входа, поскольку вход открыт, что приводит к плохому сопротивлению между пространством и волноводом. Кроме того, на краях волновода дифракция влияет на излучательную способность волновода.
Для преодоления недостатков волновода торцевое отверстие выполнено в виде электромагнитного рупора. Это позволяет осуществить плавный переход между пространством и волноводом, обеспечивая лучшую направленность радиоволн.
Изменяя волновод как рупорную структуру, устраняется разрыв и импеданс 377 Ом между пространством и волноводом. Это повышает направленность и усиление передающей антенны за счет уменьшения дифракции на краях, чтобы обеспечить падающую энергию, излучаемую в прямом направлении.
Вот как работает рупорная антенна: как только один конец волновода возбуждается, создается магнитное поле. В случае распространения по волноводу распространяющееся поле можно контролировать через стенки волновода, так что поле распространяется не сферически, а подобно распространению в свободном пространстве. Как только проходящее поле достигает конца волновода, оно распространяется так же, как в свободном пространстве, поэтому на конце волновода получается сферический волновой фронт.
Распространенные типы рупорных антенн
Стандартная рупорная антенна с усилением— это тип антенны, широко используемый в системах связи с фиксированным усилением и шириной луча. Этот тип антенны подходит для многих приложений и может обеспечить стабильное и надежное покрытие сигнала, а также высокую эффективность передачи мощности и хорошую помехоустойчивость. Стандартные рупорные антенны обычно широко используются в мобильной связи, фиксированной связи, спутниковой связи и других областях.
Рекомендации по выбору рупорной антенны со стандартным усилением RFMISO:
RM-SGHA159-20 (4,90–7,05 ГГц)
RM-SGHA90-15 (8,2–12,5 ГГц)
RM-SGHA284-10（2,60–3,95 ГГц）
Широкополосная рупорная антеннаэто антенна, используемая для приема и передачи беспроводных сигналов. Она имеет широкополосные характеристики, может охватывать сигналы в нескольких частотных диапазонах одновременно и может поддерживать хорошую производительность в разных частотных диапазонах. Она обычно используется в беспроводных системах связи, радиолокационных системах и других приложениях, требующих широкополосного покрытия. Ее конструкция похожа на форму раструба, который может эффективно принимать и передавать сигналы, а также имеет сильную помехоустойчивость и большую дальность передачи.
Рекомендации по выбору широкополосной рупорной антенны RFMISO:
RM-BDHA618-10（6-18 ГГц）
RM-BDPHA4244-21（42-44 ГГц）
RM-BDHA1840-15B（18-40 ГГц）
Двойная поляризованная рупорная антеннаантенна, специально разработанная для передачи и приема электромагнитных волн в двух ортогональных направлениях. Обычно она состоит из двух вертикально расположенных гофрированных рупорных антенн, которые могут одновременно передавать и принимать поляризованные сигналы в горизонтальном и вертикальном направлениях. Часто используется в радарах, спутниковой связи и системах мобильной связи для повышения эффективности и надежности передачи данных. Этот вид антенны имеет простую конструкцию и стабильную работу, и широко используется в современных технологиях связи.
Рекомендации по выбору двухполяризационной рупорной антенны RFMISO:
RM-BDPHA0818-12（0,8–18 ГГц）
RM-CDPHA218-15（2-18 ГГц）
RM-DPHA6090-16（60-90 ГГц）
Круговая поляризационная рупорная антеннаспециально разработанная антенна, которая может принимать и передавать электромагнитные волны в вертикальном и горизонтальном направлениях одновременно. Обычно она состоит из круглого волновода и раструба особой формы. Благодаря этой структуре можно добиться передачи и приема с круговой поляризацией. Этот тип антенны широко используется в радиолокационных, коммуникационных и спутниковых системах, обеспечивая более надежные возможности передачи и приема сигнала.
Рекомендации по выбору рупорной антенны с круговой поляризацией RFMISO:
RM-CPHA82124-20（8,2–12,4 ГГц）
RM-CPHA09225-13(0,9–2,25 ГГц)
RM-CPHA218-16（2-18 ГГц）
Преимущества рупорной антенны
1. Не имеет резонансных компонентов и может работать в широкой полосе пропускания и широком диапазоне частот.
2. Соотношение ширины диаграммы направленности обычно составляет 10:1 (1 ГГц – 10 ГГц), иногда до 20:1.
3. Простой дизайн.
4. Легко подключается к волноводным и коаксиальным линиям питания.
5. Благодаря низкому коэффициенту стоячей волны (КСВ) он может уменьшить стоячие волны.
6. Хорошее согласование импеданса.
7. Стабильные характеристики во всем диапазоне частот.
8. Может образовывать небольшие листочки.
9. Используется в качестве облучателя для больших параболических антенн.
10. Обеспечить лучшую направленность.
11. Избегайте стоячих волн.
12. Не имеет резонансных компонентов и может работать в широком диапазоне частот.
13. Имеет сильную направленность и обеспечивает более высокую направленность.
14. Обеспечивает меньше отражений.
Применение рупорной антенны
Эти антенны в основном используются для астрономических исследований и микроволновых приложений. Их можно использовать в качестве элементов питания для измерения различных параметров антенн в лаборатории. На микроволновых частотах эти антенны можно использовать, если они имеют умеренное усиление. Для достижения среднего усиления размер рупорной антенны должен быть больше. Эти типы антенн подходят для камер контроля скорости, чтобы избежать помех с требуемым откликом отражения. Параболические отражатели могут возбуждаться элементами питания, такими как рупорные антенны, тем самым освещая отражатели, используя преимущество более высокой направленности, которую они обеспечивают.
Чтобы узнать больше, посетите нас.
Телефон:0086-028-82695327
Время публикации: 28-03-2024
