Trúbková anténa je jednou z najpoužívanejších antén s jednoduchou štruktúrou, širokým frekvenčným rozsahom, veľkým výkonom a vysokým ziskom.Trúbkové anténysa často používajú ako napájacie antény vo veľkoplošnej rádioastronómii, pri sledovaní satelitov a v komunikačných anténach. Okrem toho, že slúžia ako napájacie prvky pre reflektory a šošovky, sú bežným prvkom vo fázovaných anténnych sústavách a slúžia ako spoločný štandard pre kalibráciu a meranie zisku iných antén.
Trúbková anténa sa vytvára postupným rozkladaním obdĺžnikového alebo kruhového vlnovodu špecifickým spôsobom. V dôsledku postupného rozťahovania povrchu ústia vlnovodu sa zlepšuje prispôsobenie medzi vlnovodom a voľným priestorom, čím sa znižuje koeficient odrazu. Pri napájanom obdĺžnikovom vlnovode by sa mal čo najviac dosiahnuť jednomódový prenos, t. j. prenášajú sa iba vlny TE10. To nielen koncentruje energiu signálu a znižuje straty, ale tiež zabraňuje vplyvu medzimódového rušenia a dodatočnej disperzie spôsobenej viacerými módmi.
Podľa rôznych metód nasadenia trychtýřových antén ich možno rozdeliť nasektorové trychtýrové antény, pyramídové rohové antény,kužeľové rohové antény, vlnité rohové antény, rebrované trychtýrové antény, viacrežimové trychtýrové antény atď. Tieto bežné trychtýrové antény sú opísané nižšie. Úvod jeden po druhom
Sektorová trúbková anténa
Sektorová trúbková anténa v rovine E
Sektorová trychtýrová anténa v rovine E je vyrobená z obdĺžnikového vlnovodu otvoreného pod určitým uhlom v smere elektrického poľa.
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie sektorovej trychtýrovej antény v rovine E. Je vidieť, že šírka lúča tohto diagramu v smere roviny E je užšia ako v smere roviny H, čo je spôsobené väčšou apertúrou roviny E.
Sektorová trychtýrová anténa v rovine H
Sektorová trychtýrová anténa v rovine H je vyrobená z obdĺžnikového vlnovodu otvoreného pod určitým uhlom v smere magnetického poľa.
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie sektorovej trychtýrovej antény v rovine H. Je vidieť, že šírka lúča tohto diagramu v smere roviny H je užšia ako v smere roviny E, čo je spôsobené väčšou apertúrou roviny H.
Produkty pre sektorové trychtýrové antény RFMISO：
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Pyramídová rohová anténa
Pyramídová trychtýrová anténa je vyrobená z obdĺžnikového vlnovodu, ktorý je otvorený pod určitým uhlom v dvoch smeroch súčasne.
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie pyramídovej trychtýrovej antény. Jej vyžarovacie charakteristiky sú v podstate kombináciou sektorových trychtýrov v rovine E a rovine H.
Kužeľová trúbková anténa
Keď má otvorený koniec kruhového vlnovodu tvar rohoviny, nazýva sa kužeľová rohová anténa. Kužeľová rohová anténa má nad sebou kruhový alebo eliptický otvor.
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie kužeľovej trychtýrovej antény.
Produkty kužeľovej trychtýrovej antény RFMISO：
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Vlnitá rohová anténa
Vlnitá rohová anténa je rohová anténa s vlnitým vnútorným povrchom. Má výhody širokého frekvenčného pásma, nízkej krížovej polarizácie a dobrej symetrie lúča, ale jej štruktúra je zložitá a náročnosť spracovania a náklady sú vysoké.
Vlnité trychtýrové antény možno rozdeliť na dva typy: pyramídové vlnité trychtýrové antény a kužeľové vlnité trychtýrové antény.
Produkty z vlnitej trúbkovej antény RFMISO：
RM-CHA140220-22
Pyramídová vlnitá rohová anténa
Kužeľová vlnitá trúbková anténa
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie kužeľovej vlnitej trychtýrovej antény.
Rebrovaná rohová anténa
Keď je prevádzková frekvencia konvenčnej trychtýrovej antény vyššia ako 15 GHz, zadný lalok sa začína deliť a úroveň bočných lalokov sa zvyšuje. Pridanie hrebeňovej štruktúry do dutiny reproduktora môže zvýšiť šírku pásma, znížiť impedanciu, zvýšiť zisk a zlepšiť smerovosť vyžarovania.
Hrebeňové trychtýrové antény sa delia hlavne na dvojité hrebeňové trychtýrové antény a štvorhrebeňové trychtýrové antény. Nasledujúci príklad používa najbežnejšiu pyramídovú dvojitú hrebeňovú trychtýrovú anténu ako príklad pre simuláciu.
Pyramídová dvojitá hrebeňová anténa
Pridaním dvoch hrebeňových štruktúr medzi vlnovodnú časť a otvor pre trychtýrovú anténu vzniká dvojitá hrebeňová trychtýrová anténa. Vlnovodná časť je rozdelená na zadnú dutinu a hrebeňový vlnovod. Zadná dutina dokáže filtrovať módy vyššieho rádu excitované vo vlnovode. Hrebeňový vlnovod znižuje medznú frekvenciu prenosu hlavného módu, čím sa dosahuje cieľ rozšírenia frekvenčného pásma.
Rebrovaná trychtýrová anténa je menšia ako všeobecná trychtýrová anténa v rovnakom frekvenčnom pásme a má vyšší zisk ako všeobecná trychtýrová anténa v rovnakom frekvenčnom pásme.
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie pyramídovej dvojitej rebrovanej trychtýrovej antény.
Multimódová trychtýrová anténa
V mnohých aplikáciách sa od trychtýrových antén vyžaduje, aby poskytovali symetrické diagramy vo všetkých rovinách, zhodu fázových stredov v rovinách $E$ a $H$ a potlačenie bočných lalokov.
Štruktúra viacrežimovej budiacej trychtýre môže zlepšiť efekt vyrovnávania lúča v každej rovine a znížiť úroveň bočných lalokov. Jednou z najbežnejších viacrežimových trychtýrových antén je duálna kužeľová trychtýrová anténa.
Duálna kužeľová trúbková anténa
Dvojmódový kužeľový vlnovod vylepšuje vyžarovací diagram roviny $E$ zavedením módu vyššieho rádu TM11, takže jeho vyžarovací diagram má axiálne symetrické vyrovnané charakteristiky lúča. Obrázok nižšie je schematický diagram rozloženia elektrického poľa apertúry hlavného módu TE11 a módu vyššieho rádu TM11 v kruhovom vlnovode a jeho syntetizované rozloženie apertúrneho poľa.
Štrukturálna implementácia dvojrežimového kužeľového rohu nie je jedinečná. Medzi bežné implementačné metódy patrí Potterov roh a Pickett-Potterov roh.
Obrázok nižšie zobrazuje výsledky simulácie Potterovej duálnej kužeľovej trychtýrovej antény.
Čas uverejnenia: 01.03.2024
