ข่าว - เสาอากาศที่ใช้กันทั่วไป | ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเสาอากาศแตรหกประเภทที่แตกต่างกัน

เสาอากาศแบบฮอร์นเป็นหนึ่งในเสาอากาศที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งมีโครงสร้างเรียบง่าย ช่วงความถี่กว้าง ความจุพลังงานสูง และอัตราขยายสูงเสาอากาศแตรมักใช้เป็นเสาอากาศฟีดในดาราศาสตร์วิทยุขนาดใหญ่ การติดตามดาวเทียม และเสาอากาศสื่อสาร นอกเหนือจากทำหน้าที่เป็นฟีดสำหรับตัวสะท้อนแสงและเลนส์แล้ว ยังเป็นองค์ประกอบทั่วไปในอาร์เรย์แบบแบ่งเฟส และทำหน้าที่เป็นมาตรฐานทั่วไปสำหรับการสอบเทียบและรับการวัดเสาอากาศอื่นๆ

เสาอากาศแบบแตรถูกสร้างขึ้นโดยการค่อยๆ คลี่ท่อนำคลื่นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือท่อนำคลื่นแบบวงกลมออกในลักษณะเฉพาะ เนื่องจากการขยายตัวของพื้นผิวปากท่อนำคลื่นอย่างค่อยเป็นค่อยไป การจับคู่ระหว่างท่อนำคลื่นและพื้นที่ว่างจึงได้รับการปรับปรุง ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนน้อยลง สำหรับท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมที่ป้อน การส่งสัญญาณแบบโหมดเดี่ยวควรทำได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กล่าวคือ มีเพียงคลื่น TE10 เท่านั้นที่จะถูกส่ง ซึ่งไม่เพียงแต่จะรวมพลังงานสัญญาณและลดการสูญเสียเท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงผลกระทบของการรบกวนระหว่างโหมดและการกระจายเพิ่มเติมที่เกิดจากหลายโหมด -

ตามวิธีการติดตั้งเสาอากาศแบบแตรที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งได้เป็นดังนี้เสาอากาศเซกเตอร์ฮอร์น, เสาอากาศแตรพีระมิด,เสาอากาศแตรทรงกรวย, เสาอากาศแตรลูกฟูก, เสาอากาศแบบแตรแบบสัน, เสาอากาศแบบแตรแบบหลายโหมด ฯลฯ เสาอากาศแบบแตรทั่วไปเหล่านี้จะอธิบายไว้ด้านล่าง การแนะนำตัวทีละคน

เสาอากาศแตรเซกเตอร์
เสาอากาศแตรภาค E-plane
เสาอากาศแตรเซกเตอร์ระนาบ E ทำจากท่อนำคลื่นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่เปิดในมุมที่กำหนดในทิศทางของสนามไฟฟ้า

รูปด้านล่างแสดงผลการจำลองของเสาอากาศแตรเซกเตอร์ E-plane จะเห็นได้ว่าความกว้างของลำแสงของรูปแบบนี้ในทิศทางระนาบ E นั้นแคบกว่าในทิศทางระนาบ H ซึ่งเกิดจากรูรับแสงที่ใหญ่กว่าของระนาบ E

เสาอากาศแตรเซกเตอร์ H-plane
เสาอากาศแบบฮอร์นเซกเตอร์ระนาบ H ทำจากท่อนำคลื่นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่เปิดในมุมที่กำหนดในทิศทางของสนามแม่เหล็ก

รูปด้านล่างแสดงผลการจำลองของเสาอากาศแตรเซกเตอร์ระนาบ H จะเห็นได้ว่าความกว้างของลำแสงของรูปแบบนี้ในทิศทางระนาบ H นั้นแคบกว่าในทิศทางระนาบ E ซึ่งเกิดจากรูรับแสงที่ใหญ่กว่าของระนาบ H

ผลิตภัณฑ์เสาอากาศแตรภาค RFMISO：

RM-SWHA187-10

RM-SWHA28-10

เสาอากาศพีระมิดฮอร์น
เสาอากาศแตรพีระมิดทำจากท่อนำคลื่นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่เปิดในมุมหนึ่งในสองทิศทางในเวลาเดียวกัน

รูปด้านล่างแสดงผลการจำลองของเสาอากาศแบบแตรเสี้ยม โดยพื้นฐานแล้วลักษณะการแผ่รังสีของมันคือการรวมกันของแตรเซกเตอร์ระนาบ E และระนาบ H

เสาอากาศแตรทรงกรวย
เมื่อปลายเปิดของท่อนำคลื่นแบบวงกลมเป็นรูปเขาสัตว์ จะเรียกว่าเสาอากาศแบบแตรทรงกรวย เสาอากาศแบบกรวยมีรูรับแสงแบบวงกลมหรือรูปไข่ด้านบน

รูปด้านล่างแสดงผลการจำลองของเสาอากาศแตรทรงกรวย

ผลิตภัณฑ์เสาอากาศแตรทรงกรวย RFMISO：

RM-CDPHA218-15

RM-CDPHA618-17

เสาอากาศแตรลูกฟูก
เสาอากาศแตรแบบลูกฟูกคือเสาอากาศแบบแตรที่มีพื้นผิวด้านในเป็นลอน มีข้อดีของย่านความถี่กว้าง โพลาไรซ์ข้ามต่ำ และประสิทธิภาพสมมาตรของลำแสงที่ดี แต่โครงสร้างมีความซับซ้อน และความยากลำบากในการประมวลผลและต้นทุนสูง

เสาอากาศแตรลูกฟูกสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท: เสาอากาศแตรลูกฟูกเสี้ยมและเสาอากาศแตรลูกฟูกทรงกรวย

ผลิตภัณฑ์เสาอากาศแตรลูกฟูก RFMISO：

RM-CHA140220-22

เสาอากาศแตรลูกฟูกเสี้ยม

เสาอากาศแตรลูกฟูกทรงกรวย

รูปด้านล่างแสดงผลการจำลองของเสาอากาศแตรลูกฟูกทรงกรวย

เสาอากาศแบบแตรสัน
เมื่อความถี่การทำงานของเสาอากาศแตรแบบธรรมดามากกว่า 15 GHz กลีบด้านหลังจะเริ่มแยกออกและระดับกลีบด้านข้างจะเพิ่มขึ้น การเพิ่มโครงสร้างสันให้กับช่องลำโพงจะช่วยเพิ่มแบนด์วิธ ลดอิมพีแดนซ์ เพิ่มเกน และเพิ่มทิศทางของการแผ่รังสี

เสาอากาศแบบแตรแบบสันส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นเสาอากาศแบบแตรแบบ double-ridged และเสาอากาศแบบแตรแบบสี่แบบ ข้อมูลต่อไปนี้ใช้เสาอากาศแตรแบบเสี้ยมแบบ double-ridged ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดเป็นตัวอย่างในการจำลอง

เสาอากาศแตรทรงพีระมิดคู่
การเพิ่มโครงสร้างสันสองอันระหว่างส่วนท่อนำคลื่นและส่วนเปิดของฮอร์นคือเสาอากาศแบบฮอร์นแบบสันคู่ ส่วนท่อนำคลื่นแบ่งออกเป็นช่องด้านหลังและท่อนำคลื่นสัน ช่องด้านหลังสามารถกรองโหมดลำดับที่สูงกว่าที่ตื่นเต้นในท่อนำคลื่นออก ท่อนำคลื่นแบบริดจ์ช่วยลดความถี่คัตออฟของการส่งสัญญาณในโหมดหลัก จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการขยายย่านความถี่

เสาอากาศแตรแบบสันจะมีขนาดเล็กกว่าเสาอากาศแตรทั่วไปในย่านความถี่เดียวกัน และมีอัตราขยายที่สูงกว่าเสาอากาศแตรทั่วไปในย่านความถี่เดียวกัน

รูปด้านล่างแสดงผลการจำลองของเสาอากาศแตรแบบเสี้ยมแบบ double-ridged

เสาอากาศแตรแบบมัลติโหมด
ในการใช้งานหลายอย่าง เสาอากาศแบบแตรจำเป็นต้องมีรูปแบบสมมาตรในระนาบทั้งหมด ความบังเอิญของศูนย์กลางเฟสในระนาบ $E$ และ $H$ และการปราบปรามกลีบด้านข้าง

โครงสร้างแตรกระตุ้นแบบหลายโหมดสามารถปรับปรุงเอฟเฟกต์การปรับสมดุลลำแสงของแต่ละระนาบและลดระดับกลีบด้านข้าง เสาอากาศแตรแบบมัลติโหมดที่พบมากที่สุดชนิดหนึ่งคือเสาอากาศแตรทรงกรวยแบบสองโหมด

เสาอากาศแตรทรงกรวยโหมดคู่
แตรกรวยแบบโหมดคู่ปรับปรุงรูปแบบระนาบ $E$ โดยการแนะนำโหมดลำดับที่สูงกว่า TM11 เพื่อให้รูปแบบมีลักษณะลำแสงที่เท่ากันแบบสมมาตรในแกน ภาพด้านล่างเป็นแผนผังของการกระจายสนามไฟฟ้าของรูรับแสงของโหมดหลัก TE11 และโหมดลำดับที่สูงกว่า TM11 ในท่อนำคลื่นแบบวงกลมและการกระจายสนามของรูรับแสงสังเคราะห์