ประวัติความเป็นมาของเสาอากาศแบบฮอร์นย้อนกลับไปถึงปี 1897 เมื่อนักวิจัยด้านวิทยุ Jagadish Chandra Bose ได้ทำการทดลองออกแบบบุกเบิกโดยใช้คลื่นไมโครเวฟ ต่อมา GC Southworth และ Wilmer Barrow ได้คิดค้นโครงสร้างของเสาอากาศแบบฮอร์นสมัยใหม่ในปี 1938 ตามลำดับ ตั้งแต่นั้นมา การออกแบบเสาอากาศแบบฮอร์นได้รับการศึกษาอย่างต่อเนื่องเพื่ออธิบายรูปแบบการแผ่รังสีและการใช้งานในหลากหลายสาขา เสาอากาศเหล่านี้มีชื่อเสียงมากในด้านการส่งสัญญาณผ่านท่อนำคลื่นและคลื่นไมโครเวฟ ดังนั้นจึงมักถูกเรียกว่าเสาอากาศแบบฮอร์นเสาอากาศไมโครเวฟดังนั้น บทความนี้จะสำรวจวิธีการทำงานของเสาอากาศแบบฮอร์นและการประยุกต์ใช้งานในสาขาต่างๆ
เสาอากาศแบบฮอร์นคืออะไร?
A เสาอากาศแบบฮอร์นเสาอากาศแบบฮอร์นเป็นเสาอากาศที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับความถี่ไมโครเวฟ โดยมีปลายที่กว้างหรือเป็นรูปทรงแตร โครงสร้างนี้ทำให้เสาอากาศมีทิศทางในการรับสัญญาณที่ดีขึ้น ทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางไกล เสาอากาศแบบฮอร์นส่วนใหญ่ทำงานที่ความถี่ไมโครเวฟ ดังนั้นช่วงความถี่จึงมักเป็น UHF หรือ EHF
เสาอากาศแบบฮอร์น RFMISO รุ่น RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
เสาอากาศเหล่านี้ใช้เป็นตัวป้อนสัญญาณสำหรับเสาอากาศขนาดใหญ่ เช่น เสาอากาศพาราโบลาและเสาอากาศทิศทาง ข้อดีของเสาอากาศเหล่านี้ ได้แก่ การออกแบบและการปรับแต่งที่เรียบง่าย อัตราส่วนคลื่นนิ่งต่ำ ทิศทางปานกลาง และแบนด์วิดท์กว้าง
การออกแบบและการทำงานของเสาอากาศแบบฮอร์น
การออกแบบเสาอากาศแบบฮอร์นสามารถทำได้โดยใช้ท่อนำคลื่นรูปทรงฮอร์นสำหรับการส่งและรับสัญญาณไมโครเวฟความถี่วิทยุ โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับตัวป้อนคลื่นและคลื่นวิทยุโดยตรงเพื่อสร้างลำแสงแคบ ส่วนที่บานออกสามารถมีรูปทรงได้หลากหลาย เช่น สี่เหลี่ยมจัตุรัส กรวย หรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างถูกต้อง ขนาดของเสาอากาศควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หากความยาวคลื่นมากเกินไปหรือขนาดของฮอร์นเล็กเกินไป เสาอากาศจะไม่ทำงานอย่างถูกต้อง
ภาพร่างโครงร่างเสาอากาศแบบฮอร์น
ในเสาอากาศแบบฮอร์น พลังงานส่วนหนึ่งที่ตกกระทบจะแผ่กระจายออกไปทางทางเข้าของท่อนำคลื่น ในขณะที่พลังงานส่วนที่เหลือจะสะท้อนกลับจากทางเข้าเดียวกัน เนื่องจากทางเข้าเปิดอยู่ ส่งผลให้ความต้านทานระหว่างพื้นที่และท่อนำคลื่นไม่สมดุล นอกจากนี้ การเลี้ยวเบนที่ขอบของท่อนำคลื่นยังส่งผลต่อความสามารถในการแผ่รังสีของท่อนำคลื่นอีกด้วย
เพื่อเอาชนะข้อจำกัดของท่อนำคลื่น ปลายเปิดจึงถูกออกแบบให้มีรูปทรงคล้ายแตรแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้การเปลี่ยนผ่านระหว่างพื้นที่ว่างและท่อนำคลื่นเป็นไปอย่างราบรื่น ส่งผลให้คลื่นวิทยุมีทิศทางที่ดีขึ้น
ด้วยการเปลี่ยนโครงสร้างของท่อนำคลื่นให้เป็นแบบฮอร์น ทำให้ความไม่ต่อเนื่องและความต้านทาน 377 โอห์มระหว่างช่องว่างและท่อนำคลื่นถูกกำจัดออกไป ซึ่งจะช่วยเพิ่มทิศทางและความแรงของเสาอากาศส่งสัญญาณโดยลดการเลี้ยวเบนที่ขอบ ทำให้พลังงานที่ตกกระทบถูกส่งออกไปในทิศทางข้างหน้า
นี่คือวิธีการทำงานของเสาอากาศแบบฮอร์น: เมื่อปลายด้านหนึ่งของท่อคลื่นถูกกระตุ้น สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น ในกรณีของการแพร่กระจายในท่อคลื่น สนามที่แพร่กระจายสามารถควบคุมได้ผ่านผนังของท่อคลื่น เพื่อให้สนามไม่แพร่กระจายในลักษณะทรงกลม แต่แพร่กระจายในลักษณะคล้ายกับการแพร่กระจายในพื้นที่ว่าง เมื่อสนามที่ผ่านไปถึงปลายท่อคลื่น มันจะแพร่กระจายในลักษณะเดียวกับในพื้นที่ว่าง ดังนั้นจึงได้หน้าคลื่นทรงกลมที่ปลายท่อคลื่น
เสาอากาศแบบฮอร์นชนิดทั่วไป
เสาอากาศฮอร์นแบบมาตรฐานเสาอากาศแบบฮอร์นเป็นเสาอากาศชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสาร โดยมีอัตราขยายและความกว้างของลำแสงคงที่ เสาอากาศชนิดนี้เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท และสามารถให้การครอบคลุมสัญญาณที่เสถียรและเชื่อถือได้ รวมถึงประสิทธิภาพการส่งกำลังสูง และความสามารถในการต้านทานการรบกวนที่ดี เสาอากาศแบบฮอร์นที่มีอัตราขยายมาตรฐานมักใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารเคลื่อนที่ ระบบสื่อสารแบบอยู่กับที่ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม และสาขาอื่นๆ
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นมาตรฐาน RFMISO:
RM-SGHA159-20 (4.90-7.05 GHz)
RM-SGHA90-15(8.2-12.5กิกะเฮิร์ตซ์)
RM-SGHA284-10 (2.60-3.95 GHz)
เสาอากาศฮอร์นบรอดแบนด์เสาอากาศแบบแถบความถี่กว้าง คือเสาอากาศที่ใช้รับและส่งสัญญาณไร้สาย มีคุณสมบัติแบบแถบความถี่กว้าง สามารถครอบคลุมสัญญาณในหลายย่านความถี่พร้อมกัน และสามารถรักษาประสิทธิภาพที่ดีในย่านความถี่ต่างๆ ได้ นิยมใช้ในระบบสื่อสารไร้สาย ระบบเรดาร์ และแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่ต้องการการครอบคลุมแบบแถบความถี่กว้าง โครงสร้างการออกแบบมีลักษณะคล้ายปากระฆัง ซึ่งสามารถรับและส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความสามารถในการต้านทานการรบกวนสูง และส่งสัญญาณได้ในระยะไกล
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นแบบไวด์แบนด์ของ RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18-40 GHz)
เสาอากาศฮอร์นแบบโพลาไรซ์คู่เสาอากาศชนิดนี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสองทิศทางตั้งฉากกัน โดยปกติจะประกอบด้วยเสาอากาศแบบฮอร์นลูกฟูกสองตัวที่วางในแนวตั้ง ซึ่งสามารถส่งและรับสัญญาณโพลาไรซ์ในทิศทางแนวนอนและแนวตั้งได้พร้อมกัน มักใช้ในระบบเรดาร์ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม และระบบสื่อสารเคลื่อนที่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการส่งข้อมูล เสาอากาศชนิดนี้มีดีไซน์ที่เรียบง่ายและประสิทธิภาพที่เสถียร และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีการสื่อสารสมัยใหม่
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศฮอร์นแบบโพลาไรซ์คู่ RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0.8-18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60-90 GHz)
เสาอากาศฮอร์นโพลาไรเซชันแบบวงกลมเสาอากาศแบบโพลาไรซ์วงกลมเป็นเสาอากาศที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรับและส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางแนวตั้งและแนวนอนพร้อมกัน โดยทั่วไปประกอบด้วยท่อนำคลื่นทรงกลมและปากระฆังที่มีรูปทรงพิเศษ โครงสร้างนี้ช่วยให้สามารถรับและส่งคลื่นแบบโพลาไรซ์วงกลมได้ เสาอากาศประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเรดาร์ ระบบสื่อสาร และระบบดาวเทียม เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในการรับส่งสัญญาณ
คำแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศแบบฮอร์นโพลาไรซ์แบบวงกลมของ RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8.2-12.4GHz)
RM-CPHA09225-13(0.9-2.25GHz)
RM-CPHA218-16 (2-18 GHz)
ข้อดีของเสาอากาศแบบฮอร์น
1. ไม่มีส่วนประกอบที่ทำให้เกิดการสั่นพ้อง และสามารถทำงานได้ในช่วงแบนด์วิดท์และช่วงความถี่ที่กว้าง
2. อัตราส่วนความกว้างของลำแสงโดยทั่วไปคือ 10:1 (1 GHz – 10 GHz) บางครั้งอาจสูงถึง 20:1
3. ดีไซน์เรียบง่าย
4. เชื่อมต่อกับท่อนำคลื่นและสายป้อนโคแอกเซียลได้ง่าย
5. ด้วยอัตราส่วนคลื่นนิ่ง (SWR) ที่ต่ำ จะช่วยลดคลื่นนิ่งได้
6. การจับคู่ความต้านทานที่ดี
7. ประสิทธิภาพการทำงานมีความเสถียรตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด
8. สามารถสร้างใบย่อยขนาดเล็กได้
9. ใช้เป็นหัวรับสัญญาณสำหรับเสาอากาศพาราโบลาขนาดใหญ่
10. ให้ทิศทางที่ชัดเจนยิ่งขึ้น
11. หลีกเลี่ยงคลื่นนิ่ง
12. ไม่มีส่วนประกอบที่ทำให้เกิดการสั่นพ้อง และสามารถทำงานได้ในช่วงความถี่กว้าง
13. มีทิศทางที่ชัดเจนและให้ทิศทางที่แม่นยำยิ่งขึ้น
14. ลดการสะท้อนแสง
การประยุกต์ใช้เสาอากาศแบบฮอร์น
เสาอากาศเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์และการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับคลื่นไมโครเวฟ สามารถใช้เป็นองค์ประกอบป้อนสัญญาณสำหรับการวัดพารามิเตอร์ต่างๆ ของเสาอากาศในห้องปฏิบัติการได้ ที่ความถี่ไมโครเวฟ เสาอากาศเหล่านี้สามารถใช้งานได้ตราบใดที่มีอัตราขยายปานกลาง เพื่อให้ได้อัตราขยายปานกลาง ขนาดของเสาอากาศแบบฮอร์นจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น เสาอากาศประเภทนี้เหมาะสำหรับกล้องจับความเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกับผลตอบสนองการสะท้อนที่ต้องการ ตัวสะท้อนแสงแบบพาราโบลาสามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยองค์ประกอบป้อนสัญญาณ เช่น เสาอากาศแบบฮอร์น จึงทำให้สามารถส่องสว่างตัวสะท้อนแสงได้โดยใช้ประโยชน์จากทิศทางที่สูงขึ้นที่เสาอากาศเหล่านี้มีให้
หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชมเว็บไซต์ของเรา
เบอร์โทรศัพท์: 0086-028-82695327
วันที่โพสต์: 28 มีนาคม 2024
