Antennentheorie - Horn

Um die Strahlungseffizienz und Richtwirkung des Strahls zu verbessern, sollte der Wellenleiter mit einer erweiterten Apertur versehen sein, um die abrupte Diskontinuität der Welle in eine allmähliche Transformation umzuwandeln. Damit wird die gesamte Energie in Vorwärtsrichtung abgestrahlt. Dies kann als bezeichnet werdenFlaring. Dies kann nun mit einer Hornantenne erfolgen.

Frequenzbereich

Der Betriebsfrequenzbereich einer Hornantenne liegt bei 300MHz to 30GHz. Diese Antenne funktioniert inUHF und SHF Frequenzbereiche.

Bau & Arbeit der Hornantenne

Wenn sich die Energie des Strahls langsam in Strahlung umwandelt, werden die Verluste verringert und die Fokussierung des Strahls verbessert. EINHorn antenna kann als betrachtet werden flared out wave guide, wodurch die Richtwirkung verbessert und die Beugung verringert wird.

Das obige Bild zeigt das Modell einer Hornantenne. Das Aufflackern des Horns ist deutlich zu sehen. Es gibt mehrere Hornkonfigurationen, von denen drei am häufigsten verwendet werden.

Sektorales Horn

Diese Art von Hornantenne flackert nur in eine Richtung auf. Das Abfackeln in Richtung des elektrischen Vektors erzeugt diesectorial E-plane horn. In ähnlicher Weise erzeugt das Aufflackern in Richtung des magnetischen Vektors dassectorial H-plane horn.

Pyramidenhorn

Diese Art von Hornantenne ist auf beiden Seiten aufgeweitet. Wenn beide E & H-Wände eines rechteckigen Wellenleiters aufgeweitet werden, dannpyramidal horn antennaist produziert. Diese Antenne hat die Form eines Pyramidenstumpfes.

Konisches Horn

Wenn die Wände eines kreisförmigen Wellenleiters aufgeweitet sind, spricht man von a conical horn. Dies ist eine logische Beendigung eines Kreiswellenleiters.

Die obigen Abbildungen zeigen die Arten von Hornkonfigurationen, die zuvor diskutiert wurden.

Das Abfackeln hilft dabei, die Antennenimpedanz an die Freiraumimpedanz anzupassen, um eine bessere Strahlung zu erzielen. Es vermeidet das Verhältnis stehender Wellen und bietet eine größere Richtwirkung und eine engere Strahlbreite. Der aufgeweitete Wellenleiter kann technisch als bezeichnet werdenElectromagnetic Horn Radiator.

Fackelwinkel, Φder Hornantenne ist ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor. Wenn dies zu klein ist, ist die resultierende Welle sphärisch statt eben und der abgestrahlte Strahl ist nicht richtungsweisend. Daher sollte der Streulichtwinkel einen optimalen Wert haben und hängt eng mit seiner Länge zusammen.

Kombinationen

Hornantennen können auch mit Parabolreflektorantennen kombiniert werden, um einen speziellen Typ von Hornantennen zu bilden. Dies sind -

Cass-Horn-Antenne
Schweinehorn oder dreifach gefalteter Hornreflektor

Im Cass-horn antennaRadiowellen werden von der großen Bodenfläche gesammelt, die parabolisch gekrümmt ist und in einem Winkel von 45 ° nach oben reflektiert wird. Nach dem Auftreffen auf die Oberfläche werden sie zum Brennpunkt reflektiert. Die Verstärkung und Strahlbreite dieser sind genau wie bei Parabolreflektoren.

Im hog-hornAntenne, ein Parabolzylinder ist mit Pyramidenhorn verbunden, wo der Strahl die Spitze des Horns erreicht. Es bildet eine rauscharme Mikrowellenantenne. Der Hauptvorteil der Hog-Horn-Antenne besteht darin, dass sich ihr Empfangspunkt nicht bewegt, obwohl die Antenne um ihre Achse gedreht wird.

Strahlungsmuster

Das Strahlungsmuster einer Hornantenne ist eine sphärische Wellenfront. Die folgende Abbildung zeigt dieradiation patternder Hornantenne. Die Welle strahlt von der Apertur aus und minimiert die Beugung der Wellen. Das Abfackeln hält den Strahl fokussiert. Der abgestrahlte Strahl hat eine hohe Richtwirkung.