История рупорных антенн восходит к 1897 году, когда радиоисследователь Джагадиш Чандра Бозе провел новаторские экспериментальные разработки с использованием микроволн. Позже, в 1938 году, Г. К. Саутвуорт и Уилмер Барроу изобрели структуру современной рупорной антенны. С тех пор конструкции рупорных антенн постоянно изучаются для объяснения их диаграмм направленности и применения в различных областях. Эти антенны очень известны в области волноводной передачи и микроволн, поэтому их часто называютмикроволновые антенныПоэтому в данной статье будет рассмотрен принцип работы рупорных антенн и их применение в различных областях.
Что такое рупорная антенна?
A рупорная антеннаЭто апертурная антенна, разработанная специально для микроволновых частот, имеющая расширенный или рупорный конец. Такая конструкция обеспечивает антенне большую направленность, позволяя легко передавать излучаемый сигнал на большие расстояния. Рупорные антенны в основном работают на микроволновых частотах, поэтому их частотный диапазон обычно составляет УВЧ или СВЧ.
Рупорная антенна RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18 ГГц)
Эти антенны используются в качестве рупорных антенн для больших антенн, таких как параболические и направленные антенны. К их преимуществам относятся простота конструкции и регулировки, низкий коэффициент стоячей волны, умеренная направленность и широкая полоса пропускания.
Конструкция и принцип работы рупорной антенны
Рупорные антенны могут быть реализованы с использованием волноводов рупорообразной формы для передачи и приема радиочастотных микроволновых сигналов. Как правило, они используются в сочетании с волноводными фидерами и прямыми радиоволнами для создания узких лучей. Расширяющаяся секция 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 велика или размер рупора мал, антенна не будет работать должным образом.
Схема антенны типа «рупор»
В рупорной антенне часть падающей энергии излучается через вход волновода, а остальная часть отражается обратно через тот же вход, поскольку вход открыт, что приводит к плохому согласованию импедансов 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 обеспечивает плавный переход между пространством и волноводом, что улучшает направленность радиоволн.
Изменение конструкции волновода на рупорную позволяет устранить разрыв и импеданс 377 Ом между пространством и волноводом. Это повышает направленность и коэффициент усиления передающей антенны за счет уменьшения дифракции на краях, обеспечивая излучение падающей энергии в прямом направлении.
Вот как работает рупорная антенна: как только один конец волновода возбуждается, возникает магнитное поле. В случае распространения сигнала в волноводе, распространяющееся поле можно контролировать через стенки волновода таким образом, чтобы поле распространялось не сферически, а подобно распространению в свободном пространстве. Как только проходящее поле достигает конца волновода, оно распространяется так же, как и в свободном пространстве, поэтому на конце волновода получается сферический волновой фронт.
Распространенные типы рупорных антенн
Стандартная рупорная антенна с высоким коэффициентом усиленияРупорные антенны со стандартным коэффициентом усиления — это тип антенны, широко используемый в системах связи, с фиксированным коэффициентом усиления и шириной луча. Такие антенны подходят для многих применений и обеспечивают стабильное и надежное покрытие сигнала, а также высокую эффективность передачи мощности и хорошую помехоустойчивость. Рупорные антенны со стандартным коэффициентом усиления обычно широко используются в мобильной связи, фиксированной связи, спутниковой связи и других областях.
Рекомендации по выбору рупорной антенны стандарта 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 обладает широкополосными характеристиками, может одновременно охватывать сигналы в нескольких частотных диапазонах и поддерживать хорошую производительность в разных частотных диапазонах. Она широко используется в беспроводных системах связи, радиолокационных системах и других приложениях, требующих широкополосного покрытия. Ее конструкция напоминает форму раструба, что позволяет эффективно принимать и передавать сигналы, а также обеспечивает высокую помехоустойчивость и большую дальность передачи.
Рекомендации по выбору широкополосных рупорных антенн RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 ГГц)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 ГГц)
RM-BDHA1840-15B (18-40 ГГц)
Двухполяризованная рупорная антеннаЭто антенна, 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. Она часто используется в радиолокационных системах, спутниковой связи и системах мобильной связи для повышения эффективности и надежности передачи данных. Этот тип антенны отличается простой конструкцией и стабильной работой и широко применяется в современных коммуникационных технологиях.
Рекомендация 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)
Рупорная антенна с круговой поляризациейЭто специально разработанная антенна, способная одновременно принимать и передавать электромагнитные волны в вертикальном и горизонтальном направлениях. Обычно она состоит из круглого волновода и раструба особой формы. Благодаря такой конструкции достигается передача и прием сигналов с круговой поляризацией. Этот тип антенны широко используется в радиолокационных, коммуникационных и спутниковых системах, обеспечивая более надежную передачу и прием сигналов.
Рекомендации по выбору рупорных антенн RFMISO с круговой поляризацией:
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 содержит резонансных компонентов и может работать в широком диапазоне частот и с широкой полосой пропускания.
2. Соотношение ширины луча обычно составляет 10:1 (1 ГГц – 10 ГГц), иногда достигая 20:1.
3. Простой дизайн.
4. Легко подключается к волноводам и коаксиальным фидерам.
5. Низкий коэффициент стоячей волны (КСВ) позволяет уменьшить количество стоячих волн.
6. Хорошее согласование импедансов.
7. Рабочие характеристики стабильны во всем частотном диапазоне.
8. Может образовывать мелкие листочки.
9. Используется в качестве облучателя для больших параболических антенн.
10. Обеспечить лучшую направленность.
11. Избегайте стоячих волн.
12. Не содержит резонансных компонентов и может работать в широком диапазоне частот.
13. Обладает сильной направленностью и обеспечивает более высокую направленность.
14. Обеспечивает меньшее отражение.
Применение рупорной антенны
Эти антенны в основном используются в астрономических исследованиях и микроволновых приложениях. Их можно использовать в качестве питающих элементов для измерения различных параметров антенны в лабораторных условиях. На микроволновых частотах эти антенны могут использоваться при условии умеренного усиления. Для достижения среднего усиления размер рупорной антенны должен быть больше. Такие антенны подходят для камер контроля скорости, чтобы избежать помех требуемой отражательной способности. Параболические отражатели могут возбуждаться питающими элементами, такими как рупорные антенны, тем самым освещая отражатели за счет более высокой направленности, которую они обеспечивают.
Для получения более подробной информации, пожалуйста, посетите наш сайт.
Телефон: 0086-028-82695327
Дата публикации: 28 марта 2024 г.
