Horn antena je jedna od široko korištenih antena s jednostavnom strukturom, širokim frekvencijskim rasponom, velikim kapacitetom snage i visokim pojačanjem.Rožne antenečesto se koriste kao antene za napajanje u radioastronomiji velikih razmjera, praćenju satelita i komunikacijskim antenama. Osim što služe kao napajanje za reflektore i leće, uobičajeni su element u faznim nizovima i služe kao zajednički standard za kalibraciju i mjerenje pojačanja drugih antena.
Horn antena se formira postupnim rasklapanjem pravokutnog ili kružnog valovoda na specifičan način. Zbog postupnog širenja površine usta valovoda, poboljšava se usklađivanje između valovoda i slobodnog prostora, čime se smanjuje koeficijent refleksije. Za napajani pravokutni valovod, treba postići što je više moguće jednomodni prijenos, odnosno prenose se samo TE10 valovi. To ne samo da koncentrira energiju signala i smanjuje gubitke, već i izbjegava utjecaj međumodnih smetnji i dodatne disperzije uzrokovane višestrukim modovima.
Prema različitim metodama postavljanja rog antena, one se mogu podijeliti nasektorske rogovne antene, piramidalne rogove antene,konusne rogovne antene, valovite rogove antene, rebraste rog antene, višemodne rog antene itd. Ove uobičajene rog antene opisane su u nastavku. Uvod jedan po jedan
Sektorska rog antena
Sektorska rog antena u E-ravnini
Sektorska antena s rogom u E-ravnini izrađena je od pravokutnog valovoda otvorenog pod određenim kutom u smjeru električnog polja.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije sektorske rog antene u E-ravnini. Može se vidjeti da je širina snopa ovog dijagrama u smjeru E-ravnine uža nego u smjeru H-ravnine, što je uzrokovano većim otvorom E-ravnine.
Sektorska antena s rogom u H-ravnini
Sektorska antena s H-ravninom izrađena je od pravokutnog valovoda otvorenog pod određenim kutom u smjeru magnetskog polja.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije sektorske rog antene u H-ravnini. Može se vidjeti da je širina snopa ovog dijagrama u smjeru H-ravnine uža nego u smjeru E-ravnine, što je uzrokovano većim otvorom H-ravnine.
RFMISO sektorski proizvodi za rog antene:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Piramidalna rog antena
Piramidalna rog antena izrađena je od pravokutnog valovoda koji je otvoren pod određenim kutom u dva smjera istovremeno.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije piramidalne rogaste antene. Njene karakteristike zračenja su u osnovi kombinacija sektorskih rogova u E-ravnini i H-ravnini.
Konusna rog antena
Kada je otvoreni kraj kružnog valovoda u obliku roga, naziva se konusna rog antena. Konusna rog antena ima kružni ili eliptični otvor iznad sebe.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije konusne rogaste antene.
RFMISO konusni rog antenski proizvodi:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Antena s valovitim rogom
Valovita rog antena je rog antena s valovitom unutarnjom površinom. Ima prednosti širokog frekvencijskog pojasa, niske unakrsne polarizacije i dobrih performansi simetrije snopa, ali joj je struktura složena, a poteškoće obrade i troškovi su visoki.
Valovite antene s rogom mogu se podijeliti u dvije vrste: piramidalne valovite antene s rogom i konusne valovite antene s rogom.
RFMISO valovite rogove antenskih proizvoda:
RM-CHA140220-22
Piramidalna valovita rog antena
Konusna valovita rog antena
Donja slika prikazuje rezultate simulacije konusne valovite rogaste antene.
Antena s rebrastim rogom
Kada je radna frekvencija konvencionalne rog antene veća od 15 GHz, stražnji režanj se počinje dijeliti, a razina bočnog režnja se povećava. Dodavanje grebenaste strukture u šupljinu zvučnika može povećati propusnost, smanjiti impedanciju, povećati pojačanje i poboljšati usmjerenost zračenja.
Antene s rebrastim rogom uglavnom se dijele na dvostruko rebraste antene s rogom i četvero rebraste antene s rogom. U nastavku se kao primjer simulacije koristi najčešća piramidalna dvostruko rebrasta antena s rogom.
Piramidalna dvostruka grebenasta rog antena
Dodavanjem dvije grebenaste strukture između dijela valovoda i otvora roga dobiva se dvostruka grebenasta rog antena. Dio valovoda podijeljen je na stražnju šupljinu i grebenasti valovod. Stražnja šupljina može filtrirati modove višeg reda pobuđene u valovodu. Grebenasti valovod smanjuje graničnu frekvenciju prijenosa glavnog moda, čime se postiže svrha proširenja frekvencijskog pojasa.
Antena s rebrastim rogom je manja od opće rog antene u istom frekvencijskom pojasu i ima veće pojačanje od opće rog antene u istom frekvencijskom pojasu.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije piramidalne dvostruko rebraste rogaste antene.
Višemodna rog antena
U mnogim primjenama, od rog antena se traži da osiguraju simetrične dijagrame u svim ravninama, podudarnost faznih centara u ravninama $E$ i $H$ te potiskivanje bočnih režnjeva.
Struktura višemodne pobudne horne može poboljšati učinak izjednačavanja snopa svake ravnine i smanjiti razinu bočnih režnja. Jedna od najčešćih višemodnih horn antena je dvomodna konusna horn antena.
Dvomodna konusna rog antena
Dvomodni konusni rog poboljšava uzorak $E$ ravnine uvođenjem višeg reda TM11 moda, tako da njegov uzorak ima aksijalno simetrične izjednačene karakteristike snopa. Donja slika je shematski dijagram raspodjele električnog polja otvora glavnog TE11 moda i višeg reda TM11 moda u kružnom valovodu i njegove sintetizirane raspodjele polja otvora.
Strukturni oblik implementacije dvostrukog konusnog horna nije jedinstven. Uobičajene metode implementacije uključuju Potterov horn i Pickett-Potterov horn.
Donja slika prikazuje rezultate simulacije Potterove dvomodne konusne rog antene.
Vrijeme objave: 01.03.2024.
