เสาอากาศฮอร์นคืออะไร หลักการสำคัญและการใช้งานมีอะไรบ้าง

เสาอากาศแบบฮอร์นเป็นเสาอากาศแบบพื้นผิว เป็นเสาอากาศไมโครเวฟที่มีหน้าตัดเป็นรูปวงกลมหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งขั้วของท่อนำคลื่นจะค่อยๆ เปิดออก เป็นเสาอากาศไมโครเวฟที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด สนามรังสีของเสาอากาศนี้ถูกกำหนดโดยขนาดปากและประเภทการแพร่กระจายของลำโพง ในบรรดาเสาอากาศเหล่านี้ อิทธิพลของผนังฮอร์นต่อการแผ่รังสีสามารถคำนวณได้โดยใช้หลักการเลี้ยวเบนทางเรขาคณิต หากความยาวของฮอร์นคงที่ ขนาดของพื้นผิวปากและความแตกต่างของเฟสกำลังสองจะเพิ่มขึ้นเมื่อมุมเปิดของฮอร์นเพิ่มขึ้น แต่ค่าเกนจะไม่เปลี่ยนแปลงตามขนาดของพื้นผิวปาก หากคุณต้องการขยายย่านความถี่ของลำโพง คุณต้องลดการสะท้อนที่คอและปากของลำโพง การสะท้อนจะลดลงเมื่อขนาดของปากเพิ่มขึ้น โครงสร้างของเสาอากาศฮอร์นค่อนข้างเรียบง่าย รูปแบบค่อนข้างเรียบง่ายและควบคุมได้ง่าย โดยทั่วไปมักใช้เป็นเสาอากาศแบบทิศทางกลาง เสาอากาศฮอร์นแบบสะท้อนแสงพาราโบลาที่มีช่วงความถี่กว้าง กลีบด้านข้างต่ำ และประสิทธิภาพสูง มักใช้ในการสื่อสารแบบรีเลย์ไมโครเวฟ

สนามรังสีของเสาอากาศฮอร์นสามารถคำนวณได้จากสนามผิวโดยใช้หลักการของฮอยเกนส์ สนามผิวปากถูกกำหนดโดยขนาดของพื้นผิวปากและรูปแบบคลื่นการแพร่กระจายของฮอร์น ทฤษฎีการเลี้ยวเบนทางเรขาคณิตสามารถนำมาใช้คำนวณอิทธิพลของผนังฮอร์นต่อการแผ่รังสี เพื่อให้รูปแบบที่คำนวณได้และค่าที่วัดได้สอดคล้องกันจนถึงกลีบด้านไกล ลักษณะการแผ่รังสีถูกกำหนดโดยขนาดและการกระจายสนามของพื้นผิวปาก ในขณะที่อิมพีแดนซ์ถูกกำหนดโดยการสะท้อนของคอลำโพง (จุดเริ่มไม่ต่อเนื่อง) และพื้นผิวปาก เมื่อความยาวของฮอร์นคงที่ หากมุมเปิดของฮอร์นค่อยๆ เพิ่มขึ้น ขนาดของพื้นผิวปากและความต่างเฟสกำลังสองจะเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน แต่ค่าเกนจะไม่เพิ่มขึ้นพร้อมกับขนาดของพื้นผิวปาก และจะมีค่าเกนที่มีค่าสูงสุด ขนาดพื้นผิวปาก ลำโพงที่มีขนาดนี้เรียกว่าลำโพงที่ดีที่สุด เขารูปกรวยและเขารูปพีระมิดแพร่กระจายคลื่นทรงกลม ในขณะที่เขารูปพัดที่เปิดบนพื้นผิวด้านหนึ่ง (พื้นผิว E หรือ H) แพร่กระจายคลื่นทรงกระบอก สนามผิวของปากเขาคือสนามที่มีความต่างเฟสกำลังสอง ขนาดของความต่างเฟสกำลังสองสัมพันธ์กับความยาวของเขาและขนาดของพื้นผิวปาก

เสาอากาศฮอร์นมักใช้ในพื้นที่ต่อไปนี้: 1. ฟีดสำหรับกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ ฟีดเสาอากาศแบบสะท้อนแสงสำหรับสถานีภาคพื้นดินผ่านดาวเทียม และฟีดเสาอากาศแบบสะท้อนแสงสำหรับการสื่อสารแบบรีเลย์ไมโครเวฟ 2. เสาอากาศยูนิตสำหรับอาร์เรย์เฟส 3. เสาอากาศ ในการวัด เสาอากาศฮอร์นมักใช้เป็นมาตรฐานทั่วไปสำหรับการสอบเทียบและการทดสอบค่าเกนของเสาอากาศที่มีค่าเกนสูงอื่นๆ