ประวัติศาสตร์ของเสาอากาศฮอร์นย้อนกลับไปถึงปี พ.ศ. 2440 เมื่อนักวิจัยวิทยุ Jagadish Chandra Bose ได้ทำการออกแบบการทดลองบุกเบิกโดยใช้ไมโครเวฟ ต่อมา GC Southworth และ Wilmer Barrow ได้ประดิษฐ์โครงสร้างของเสาอากาศฮอร์นสมัยใหม่ขึ้นในปี พ.ศ. 2481 ตามลำดับ นับแต่นั้นมา การออกแบบเสาอากาศฮอร์นได้รับการศึกษาอย่างต่อเนื่องเพื่ออธิบายรูปแบบการแผ่รังสีและการประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา เสาอากาศเหล่านี้มีชื่อเสียงอย่างมากในสาขาการส่งสัญญาณแบบท่อนำคลื่นและไมโครเวฟ จึงมักถูกเรียกว่าเสาอากาศไมโครเวฟดังนั้นบทความนี้จะสำรวจวิธีการทำงานของเสาอากาศฮอร์นและการประยุกต์ใช้ในสาขาต่างๆ
เสาอากาศฮอร์นคืออะไร?
A เสาอากาศแบบฮอร์นเป็นเสาอากาศแบบช่องรับแสงที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับความถี่ไมโครเวฟที่มีปลายด้านกว้างหรือปลายด้านรูปแตร โครงสร้างนี้ทำให้เสาอากาศมีทิศทางการรับส่งสัญญาณที่มากขึ้น ทำให้สามารถส่งสัญญาณที่แผ่ออกไปในระยะไกลได้อย่างง่ายดาย เสาอากาศแบบฮอร์นทำงานที่ความถี่ไมโครเวฟเป็นหลัก ดังนั้นช่วงความถี่จึงมักจะเป็น UHF หรือ EHF
เสาอากาศฮอร์น RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
เสาอากาศเหล่านี้ใช้เป็นฟีดฮอร์นสำหรับเสาอากาศขนาดใหญ่ เช่น เสาอากาศพาราโบลาและเสาอากาศแบบกำหนดทิศทาง ข้อดีของเสาอากาศเหล่านี้ ได้แก่ การออกแบบและการปรับแต่งที่เรียบง่าย อัตราส่วนคลื่นนิ่งต่ำ ทิศทางรับส่งสัญญาณปานกลาง และแบนด์วิดท์กว้าง
การออกแบบและการใช้งานเสาอากาศฮอร์น
การออกแบบเสาอากาศแบบฮอร์นสามารถทำได้โดยใช้ท่อนำคลื่นรูปฮอร์นสำหรับการส่งและรับสัญญาณไมโครเวฟความถี่วิทยุ โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับท่อนำคลื่นและคลื่นวิทยุโดยตรงเพื่อสร้างลำแสงแคบ ส่วนที่บานออกอาจมีรูปร่างได้หลากหลาย เช่น สี่เหลี่ยมจัตุรัส กรวย หรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างถูกต้อง ขนาดของเสาอากาศควรเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หากความยาวคลื่นมีขนาดใหญ่มากหรือขนาดของฮอร์นมีขนาดเล็ก เสาอากาศจะทำงานไม่ถูกต้อง
โครงร่างเสาอากาศฮอร์น
ในเสาอากาศแบบฮอร์น พลังงานตกกระทบบางส่วนจะแผ่ออกจากทางเข้าของท่อนำคลื่น ในขณะที่พลังงานส่วนที่เหลือจะสะท้อนกลับจากทางเข้าเดียวกันเนื่องจากทางเข้าเปิดอยู่ ส่งผลให้อิมพีแดนซ์แมทช์ระหว่างพื้นที่และท่อนำคลื่นมีน้อย นอกจากนี้ การเลี้ยวเบนของแสงที่ขอบของท่อนำคลื่นยังส่งผลต่อความสามารถในการแผ่รังสีของท่อนำคลื่นอีกด้วย
เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของท่อนำคลื่น ช่องเปิดปลายจึงได้รับการออกแบบให้มีลักษณะเป็นฮอร์นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้การเปลี่ยนผ่านระหว่างพื้นที่และท่อนำคลื่นเป็นไปอย่างราบรื่น ส่งผลให้คลื่นวิทยุมีทิศทางที่ดีขึ้น
การเปลี่ยนแปลงท่อนำคลื่นแบบฮอร์นช่วยลดความไม่ต่อเนื่องและความต้านทาน 377 โอห์มระหว่างพื้นที่และท่อนำคลื่น วิธีนี้ช่วยเพิ่มทิศทางและอัตราขยายของเสาอากาศส่งสัญญาณ โดยลดการเลี้ยวเบนที่ขอบเพื่อให้พลังงานตกกระทบที่ปล่อยออกมาในทิศทางไปข้างหน้า
วิธีการทำงานของเสาอากาศแบบฮอร์นมีดังนี้: เมื่อปลายด้านหนึ่งของท่อนำคลื่นถูกกระตุ้น จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น ในกรณีของการแพร่กระจายคลื่นในท่อนำคลื่น สนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายสามารถควบคุมได้ผ่านผนังท่อนำคลื่น เพื่อไม่ให้สนามแม่เหล็กแพร่กระจายเป็นทรงกลม แต่แพร่กระจายในลักษณะเดียวกับการแพร่กระจายในอวกาศ เมื่อสนามแม่เหล็กที่ผ่านเข้ามาถึงปลายท่อนำคลื่น มันจะแพร่กระจายในลักษณะเดียวกับการแพร่กระจายในอวกาศ ดังนั้นจึงได้หน้าคลื่นทรงกลมที่ปลายท่อนำคลื่น
ประเภททั่วไปของเสาอากาศฮอร์น
เสาอากาศฮอร์นแบบขยายมาตรฐานเป็นเสาอากาศชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารที่มีอัตราขยายและความกว้างของลำแสงคงที่ เสาอากาศชนิดนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ให้สัญญาณครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างเสถียรและเชื่อถือได้ มีประสิทธิภาพในการส่งกำลังสูงและป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี เสาอากาศฮอร์นที่มีอัตราขยายมาตรฐานมักใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารเคลื่อนที่ ระบบสื่อสารประจำที่ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม และสาขาอื่นๆ
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นมาตรฐาน RFMISO:
RM-SGHA159-20 （4.90-7.05 กิกะเฮิรตซ์）
RM-SGHA90-15(8.2-12.5กิกะเฮิร์ตซ์)
RM-SGHA284-10（2.60-3.95 กิกะเฮิรตซ์）
เสาอากาศฮอร์นบรอดแบนด์เป็นเสาอากาศที่ใช้สำหรับรับและส่งสัญญาณไร้สาย มีลักษณะแบนด์กว้าง สามารถครอบคลุมสัญญาณได้หลายแบนด์พร้อมกัน และรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่ดีในย่านความถี่ที่แตกต่างกัน นิยมใช้ในระบบสื่อสารไร้สาย ระบบเรดาร์ และการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องการการครอบคลุมย่านความถี่กว้าง โครงสร้างการออกแบบคล้ายกับปากระฆัง ซึ่งสามารถรับและส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีคุณสมบัติป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง และมีระยะการส่งสัญญาณที่ไกล
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นแบนด์กว้าง RFMISO：
RM-BDHA618-10（6-18 กิกะเฮิรตซ์）
RM-BDPHA4244-21（42-44 GHz ）
RM-BDHA1840-15B（18-40 กิกะเฮิรตซ์）
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์คู่เป็นเสาอากาศที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสองทิศทางตั้งฉาก โดยทั่วไปประกอบด้วยเสาอากาศฮอร์นลูกฟูกสองเสาที่วางในแนวตั้ง ซึ่งสามารถส่งและรับสัญญาณโพลาไรซ์พร้อมกันในทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง มักถูกนำมาใช้ในเรดาร์ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม และระบบสื่อสารเคลื่อนที่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูล เสาอากาศชนิดนี้มีการออกแบบที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพที่เสถียร และถูกใช้อย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีการสื่อสารสมัยใหม่
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์คู่ RFMISO:
RM-BDPHA0818-12（0.8-18 GHz）
RM-CDPHA218-15（2-18 GHz ）
RM-DPHA6090-16（60-90 กิกะเฮิรตซ์）
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลมเป็นเสาอากาศที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ สามารถรับและส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ทั้งในแนวตั้งและแนวนอนในเวลาเดียวกัน โดยทั่วไปประกอบด้วยท่อนำคลื่นแบบวงกลมและปากระฆังที่ออกแบบเป็นพิเศษ โครงสร้างนี้ทำให้สามารถส่งและรับคลื่นแบบโพลาไรซ์วงกลมได้ เสาอากาศประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเรดาร์ ระบบสื่อสาร และระบบดาวเทียม ทำให้สามารถส่งและรับสัญญาณได้อย่างน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลม RFMISO:
RM-CPHA82124-20（8.2-12.4GHz）
RM-CPHA09225-13(0.9-2.25GHz)
RM-CPHA218-16（2-18 กิกะเฮิรตซ์）
ข้อดีของเสาอากาศฮอร์น
1. ไม่มีส่วนประกอบเรโซแนนซ์และสามารถทำงานในแบนด์วิดท์กว้างและช่วงความถี่กว้างได้
2. อัตราส่วนความกว้างของลำแสงโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 10:1 (1 GHz – 10 GHz) บางครั้งอาจสูงถึง 20:1
3. การออกแบบที่เรียบง่าย
4. เชื่อมต่อกับท่อนำคลื่นและสายฟีดโคแอกเซียลได้ง่าย
5. ด้วยอัตราส่วนคลื่นนิ่ง (SWR) ที่ต่ำ จึงสามารถลดคลื่นนิ่งได้
6. การจับคู่ค่าอิมพีแดนซ์ที่ดี
7. ประสิทธิภาพมีเสถียรภาพตลอดช่วงความถี่
8. สามารถสร้างแผ่นพับขนาดเล็กได้
9. ใช้เป็นฟีดฮอร์นสำหรับเสาอากาศพาราโบลาขนาดใหญ่
10. ให้ทิศทางที่ดีขึ้น
11. หลีกเลี่ยงคลื่นนิ่ง
12. ไม่มีส่วนประกอบเรโซแนนซ์และสามารถทำงานได้ในแบนด์วิดท์กว้าง
13. มีทิศทางที่แข็งแกร่งและให้ทิศทางที่สูงขึ้น
14.ทำให้เกิดการสะท้อนแสงน้อยลง
การประยุกต์ใช้เสาอากาศฮอร์น
เสาอากาศเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับงานวิจัยทางดาราศาสตร์และการประยุกต์ใช้กับคลื่นไมโครเวฟ สามารถใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนสัญญาณสำหรับวัดค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ของเสาอากาศในห้องปฏิบัติการ ที่ความถี่ไมโครเวฟ เสาอากาศเหล่านี้สามารถใช้งานได้ตราบใดที่มีอัตราขยายปานกลาง เพื่อให้ได้อัตราขยายปานกลาง เสาอากาศฮอร์นจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น เสาอากาศประเภทนี้เหมาะสำหรับกล้องจับความเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการตอบสนองการสะท้อนที่ต้องการ ตัวสะท้อนแสงพาราโบลาสามารถถูกกระตุ้นโดยอุปกรณ์ป้อนสัญญาณ เช่น เสาอากาศฮอร์น ซึ่งจะให้แสงสว่างแก่ตัวสะท้อนแสงโดยใช้ประโยชน์จากค่าไดเรกติวิตี้ที่สูงขึ้น
หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาเยี่ยมชมเรา
โทรศัพท์:0086-028-82695327
เวลาโพสต์: 28 มี.ค. 2567
