ประวัติของเสาอากาศฮอร์นย้อนกลับไปถึงปี 1897 เมื่อนักวิจัยวิทยุ Jagadish Chandra Bose ได้ทำการออกแบบทดลองบุกเบิกโดยใช้ไมโครเวฟ ต่อมา GC Southworth และ Wilmer Barrow ได้ประดิษฐ์โครงสร้างของเสาอากาศฮอร์นสมัยใหม่ในปี 1938 ตามลำดับ ตั้งแต่นั้นมา การออกแบบเสาอากาศฮอร์นได้รับการศึกษาอย่างต่อเนื่องเพื่ออธิบายรูปแบบการแผ่รังสีและการใช้งานในหลากหลายสาขา เสาอากาศเหล่านี้มีชื่อเสียงมากในสาขาการส่งสัญญาณแบบท่อนำคลื่นและไมโครเวฟ จึงมักเรียกเสาอากาศเหล่านี้ว่าเสาอากาศไมโครเวฟดังนั้นบทความนี้จะสำรวจวิธีการทำงานของเสาอากาศฮอร์นและการนำไปใช้งานในสาขาต่างๆ
เสาอากาศฮอร์นคืออะไร?
A เสาอากาศฮอร์นเป็นเสาอากาศแบบช่องรับแสงที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับความถี่ไมโครเวฟที่มีปลายที่ขยายหรือเป็นรูปฮอร์น โครงสร้างนี้ทำให้เสาอากาศมีทิศทางการส่งที่มากขึ้น ทำให้สามารถส่งสัญญาณที่ส่งออกไปในระยะไกลได้อย่างง่ายดาย เสาอากาศฮอร์นทำงานที่ความถี่ไมโครเวฟเป็นหลัก ดังนั้นช่วงความถี่จึงมักจะเป็น UHF หรือ EHF
เสาอากาศฮอร์น RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
เสาอากาศเหล่านี้ใช้เป็นฟีดฮอร์นสำหรับเสาอากาศขนาดใหญ่ เช่น เสาอากาศพาราโบลาและเสาอากาศแบบกำหนดทิศทาง ข้อดีของเสาอากาศเหล่านี้ ได้แก่ การออกแบบและการปรับแต่งที่เรียบง่าย อัตราส่วนคลื่นนิ่งต่ำ การกำหนดทิศทางปานกลาง และแบนด์วิดท์กว้าง
การออกแบบและการใช้งานเสาอากาศฮอร์น
การออกแบบเสาอากาศฮอร์นสามารถทำได้โดยใช้ท่อนำคลื่นรูปฮอร์นสำหรับการส่งและรับสัญญาณไมโครเวฟความถี่วิทยุ โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับฟีดท่อนำคลื่นและคลื่นวิทยุโดยตรงเพื่อสร้างลำแสงแคบ ส่วนที่บานออกอาจมีรูปร่างต่างๆ เช่น สี่เหลี่ยม กรวย หรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ขนาดของเสาอากาศควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หากความยาวคลื่นมีขนาดใหญ่มากหรือขนาดฮอร์นเล็ก เสาอากาศจะทำงานไม่ถูกต้อง
ภาพวาดโครงร่างเสาอากาศฮอร์น
ในเสาอากาศฮอร์น พลังงานตกกระทบบางส่วนจะแผ่ออกจากทางเข้าของท่อนำคลื่น ในขณะที่พลังงานส่วนที่เหลือจะสะท้อนกลับมาจากทางเข้าเดียวกัน เนื่องจากทางเข้าเปิดอยู่ ส่งผลให้ค่าอิมพีแดนซ์ที่ตรงกันระหว่างพื้นที่และท่อนำคลื่นไม่ดี นอกจากนี้ ที่ขอบของท่อนำคลื่น การเลี้ยวเบนยังส่งผลต่อความสามารถในการแผ่รังสีของท่อนำคลื่นอีกด้วย
เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของท่อนำคลื่น ช่องเปิดด้านปลายจึงได้รับการออกแบบให้มีลักษณะเป็นฮอร์นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้เปลี่ยนจากอวกาศไปยังท่อนำคลื่นได้อย่างราบรื่น ทำให้คลื่นวิทยุมีทิศทางที่ดีขึ้น
การเปลี่ยนท่อนำคลื่นให้มีลักษณะเหมือนโครงสร้างฮอร์น จะทำให้ความไม่ต่อเนื่องและค่าอิมพีแดนซ์ 377 โอห์มระหว่างพื้นที่และท่อนำคลื่นถูกกำจัดออกไป ซึ่งจะช่วยเพิ่มทิศทางและอัตราขยายของเสาอากาศส่งสัญญาณโดยลดการเลี้ยวเบนที่ขอบเพื่อให้พลังงานตกกระทบที่ปล่อยออกมาในทิศทางไปข้างหน้า
เสาอากาศฮอร์นทำงานดังนี้ เมื่อปลายด้านหนึ่งของท่อนำคลื่นถูกกระตุ้น สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น ในกรณีของการแพร่กระจายคลื่นท่อนำคลื่น สนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายสามารถควบคุมได้ผ่านผนังท่อนำคลื่นเพื่อให้สนามแม่เหล็กไม่แพร่กระจายเป็นทรงกลม แต่ในลักษณะที่คล้ายกับการแพร่กระจายในอวกาศ เมื่อสนามแม่เหล็กที่ผ่านมาถึงปลายท่อนำคลื่นแล้ว สนามแม่เหล็กจะแพร่กระจายในลักษณะเดียวกันกับในอวกาศ ดังนั้นจึงได้หน้าคลื่นทรงกลมที่ปลายท่อนำคลื่น
ประเภททั่วไปของเสาอากาศฮอร์น
เสาอากาศฮอร์นแบบขยายมาตรฐานเป็นเสาอากาศชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารที่มีอัตราขยายและความกว้างของลำแสงคงที่ เสาอากาศประเภทนี้เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท และสามารถให้การครอบคลุมสัญญาณที่เสถียรและเชื่อถือได้ รวมถึงประสิทธิภาพในการส่งพลังงานสูงและความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนที่ดี เสาอากาศฮอร์นที่มีอัตราขยายมาตรฐานมักใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารเคลื่อนที่ ระบบสื่อสารแบบคงที่ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม และสาขาอื่นๆ
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นมาตรฐาน RFMISO：
ความถี่: RM-SGHA159-20 (4.90-7.05 กิกะเฮิรตซ์)
RM-SGHA90-15(8.2-12.5กิกะเฮิร์ตซ์)
ความถี่: RM-SGHA284-10 (2.60-3.95 กิกะเฮิรตซ์)
เสาอากาศฮอร์นบรอดแบนด์เป็นเสาอากาศที่ใช้รับและส่งสัญญาณไร้สาย มีลักษณะแบนด์วิดท์กว้าง สามารถครอบคลุมสัญญาณได้หลายแบนด์ในเวลาเดียวกัน และรักษาประสิทธิภาพที่ดีในแบนด์วิดท์ที่แตกต่างกันได้ มักใช้ในระบบสื่อสารไร้สาย ระบบเรดาร์ และการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องการการครอบคลุมแบนด์วิดท์กว้าง โครงสร้างการออกแบบคล้ายกับรูปร่างปากระฆัง ซึ่งสามารถรับและส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง และระยะการส่งสัญญาณที่ยาว
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นแบนด์กว้าง RFMISO：
RM-BDHA618-10（6-18 กิกะเฮิรตซ์）
RM-BDPHA4244-21（42-44 กิกะเฮิรตซ์）
RM-BDHA1840-15B（18-40 กิกะเฮิรตซ์）
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์คู่เป็นเสาอากาศที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางตั้งฉากสองทิศทาง โดยทั่วไปประกอบด้วยเสาอากาศฮอร์นลูกฟูกสองเสาที่วางในแนวตั้ง ซึ่งสามารถส่งและรับสัญญาณโพลาไรซ์พร้อมกันในทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง มักใช้ในเรดาร์ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม และระบบสื่อสารเคลื่อนที่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการส่งข้อมูล เสาอากาศประเภทนี้มีการออกแบบที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพที่เสถียร และใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีการสื่อสารสมัยใหม่
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์คู่ RFMISO:
RM-BDPHA0818-12（0.8-18 กิกะเฮิรตซ์）
RM-CDPHA218-15（2-18 กิกะเฮิรตซ์）
RM-DPHA6090-16（60-90 กิกะเฮิรตซ์）
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลมเป็นเสาอากาศที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรับและส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางแนวตั้งและแนวนอนในเวลาเดียวกัน โดยทั่วไปจะประกอบด้วยท่อนำคลื่นแบบวงกลมและปากระฆังที่มีรูปร่างพิเศษ ด้วยโครงสร้างนี้จึงสามารถส่งและรับคลื่นแบบโพลาไรซ์วงกลมได้ เสาอากาศประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเรดาร์ ระบบสื่อสาร และดาวเทียม ทำให้สามารถส่งและรับสัญญาณได้อย่างน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลม RFMISO:
ความถี่: 8.2-12.4GHz
RM-CPHA09225-13(0.9-2.25GHz)
RM-CPHA218-16（2-18 กิกะเฮิรตซ์）
ข้อดีของเสาอากาศฮอร์น
1. ไม่มีส่วนประกอบที่เกิดการสั่นพ้องและสามารถทำงานในแบนด์วิดท์กว้างและช่วงความถี่กว้างได้
2. อัตราส่วนความกว้างของลำแสงโดยทั่วไปอยู่ที่ 10:1 (1 GHz – 10 GHz) บางครั้งอาจสูงถึง 20:1
3. การออกแบบที่เรียบง่าย
4. เชื่อมต่อกับท่อนำคลื่นและสายฟีดโคแอกเซียลได้ง่าย
5. ด้วยอัตราส่วนคลื่นนิ่ง (SWR) ที่ต่ำ จึงสามารถลดคลื่นนิ่งได้
6. การจับคู่ความต้านทานที่ดี
7. ประสิทธิภาพมีเสถียรภาพตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด
8. สามารถสร้างแผ่นพับขนาดเล็กได้
9. ใช้เป็นฟีดฮอร์นสำหรับเสาอากาศพาราโบลาขนาดใหญ่
10. ให้ทิศทางที่ดีขึ้น
11. หลีกเลี่ยงคลื่นนิ่ง
12. ไม่มีส่วนประกอบที่เกิดการสั่นพ้องและสามารถทำงานได้ในแบนด์วิดท์กว้าง
13. มีทิศทางที่แข็งแกร่งและให้ทิศทางที่สูงขึ้น
14. มีการสะท้อนแสงน้อยลง
การประยุกต์ใช้งานเสาอากาศฮอร์น
เสาอากาศเหล่านี้ใช้เป็นหลักสำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์และการใช้งานบนคลื่นไมโครเวฟ สามารถใช้เป็นองค์ประกอบป้อนสัญญาณสำหรับวัดพารามิเตอร์เสาอากาศต่างๆ ในห้องปฏิบัติการ ที่ความถี่ไมโครเวฟ เสาอากาศเหล่านี้สามารถใช้ได้ตราบเท่าที่มีค่าเกนปานกลาง หากต้องการให้ทำงานด้วยค่าเกนปานกลาง ขนาดของเสาอากาศฮอร์นจะต้องใหญ่กว่า เสาอากาศประเภทนี้เหมาะสำหรับกล้องจับความเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการตอบสนองการสะท้อนที่จำเป็น รีเฟล็กเตอร์พาราโบลาสามารถกระตุ้นได้โดยการป้อนองค์ประกอบ เช่น เสาอากาศฮอร์น ซึ่งจะทำให้รีเฟล็กเตอร์ส่องสว่างโดยใช้ประโยชน์จากค่าการกำกับทิศทางที่สูงขึ้นที่องค์ประกอบเหล่านี้ให้มา
หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาเยี่ยมชมเรา
โทรศัพท์:0086-028-82695327
เวลาโพสต์ : 28 มี.ค. 2567
