ทฤษฎีเสาอากาศ - แตร

ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการแผ่รังสีและทิศทางของลำแสงควรจัดให้ตัวนำคลื่นพร้อมกับรูรับแสงที่ขยายออกเพื่อทำให้ความไม่ต่อเนื่องของคลื่นในทันทีเป็นการเปลี่ยนแปลงทีละน้อย เพื่อให้พลังงานทั้งหมดในทิศทางไปข้างหน้าได้รับการแผ่ออกไป ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นFlaring. ตอนนี้สามารถทำได้โดยใช้เสาอากาศแตร

ช่วงความถี่

ช่วงความถี่ในการทำงานของเสาอากาศฮอร์นอยู่รอบ ๆ 300MHz to 30GHz. เสาอากาศนี้ใช้งานได้UHF และ SHF ช่วงความถี่

การก่อสร้างและการทำงานของเสาอากาศฮอร์น

พลังงานของลำแสงเมื่อเปลี่ยนเป็นรังสีอย่างช้าๆการสูญเสียจะลดลงและการโฟกัสของลำแสงจะดีขึ้น กHorn antenna อาจถือได้ว่าเป็นไฟล์ flared out wave guideซึ่งการบังคับทิศทางได้รับการปรับปรุงและการเลี้ยวเบนจะลดลง

ภาพด้านบนแสดงรูปแบบของเสาอากาศแบบแตร อาการวูบวาบของแตรแสดงให้เห็นชัดเจน มีการกำหนดค่าฮอร์นหลายแบบซึ่งส่วนใหญ่นิยมใช้การกำหนดค่าสามแบบ

แตรสาขา

เสาอากาศแตรชนิดนี้จะพุ่งออกไปในทิศทางเดียวเท่านั้น การกะพริบตามทิศทางของเวกเตอร์ไฟฟ้าทำให้เกิดไฟล์sectorial E-plane horn. ในทำนองเดียวกันการกะพริบในทิศทางของเวกเตอร์แม่เหล็กจะทำให้เกิดไฟล์sectorial H-plane horn.

แตรเสี้ยม

เสาอากาศแตรชนิดนี้มีแสงวูบวาบทั้งสองด้าน หากเกิดการวูบวาบทั้งบนผนัง E & H ของท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมpyramidal horn antennaผลิต เสาอากาศนี้มีรูปร่างของพีระมิดที่ถูกตัดทอน

แตรทรงกรวย

เมื่อผนังของตัวนำคลื่นวงกลมบานออกเรียกว่า a conical horn. นี่คือการยุติเชิงตรรกะของตัวนำคลื่นวงกลม

ตัวเลขด้านบนแสดงประเภทของการกำหนดค่าแตรซึ่งได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้

Flaring ช่วยจับคู่อิมพีแดนซ์ของเสาอากาศกับอิมพีแดนซ์ของพื้นที่ว่างเพื่อการแผ่รังสีที่ดีขึ้น หลีกเลี่ยงอัตราส่วนคลื่นนิ่งและให้ทิศทางที่ดีขึ้นและความกว้างของลำแสงที่แคบลง คู่มือคลื่นแสงสามารถเรียกในทางเทคนิคได้ว่าElectromagnetic Horn Radiator.

มุมลุกเป็นไฟ Φของเสาอากาศฮอร์นเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณา หากมีขนาดเล็กเกินไปคลื่นที่ได้จะเป็นทรงกลมแทนที่จะเป็นระนาบและลำแสงที่แผ่ออกมาจะไม่เป็นทิศทาง ดังนั้นมุมแสงแฟลร์ควรมีค่าที่เหมาะสมและสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความยาวของมัน

ชุดค่าผสม

เสาอากาศแบบฮอร์นอาจใช้ร่วมกับเสาอากาศแบบสะท้อนแสงแบบพาราโบลาเพื่อสร้างเสาอากาศแตรชนิดพิเศษ เหล่านี้คือ -

เสาอากาศ Cass-horn
ฮอร์นฮอร์นหรือแตรพับสามทบ

ใน Cass-horn antennaคลื่นวิทยุจะถูกรวบรวมโดยพื้นผิวด้านล่างขนาดใหญ่ซึ่งโค้งเป็นรูปโค้งและสะท้อนขึ้นที่มุม 45 ° หลังจากชนพื้นผิวด้านบนแล้วสิ่งเหล่านี้จะสะท้อนไปยังจุดโฟกัส อัตราขยายและความกว้างของลำแสงเหล่านี้เหมือนกับตัวสะท้อนแสงแบบพาราโบลา

ใน hog-hornเสาอากาศทรงกระบอกพาราโบลาเชื่อมต่อกับแตรเสี้ยมซึ่งลำแสงไปถึงปลายแตร เป็นเสาอากาศไมโครเวฟที่มีเสียงรบกวนต่ำ ข้อได้เปรียบหลักของเสาอากาศฮอกฮอร์นคือจุดรับสัญญาณไม่ขยับแม้ว่าเสาอากาศจะหมุนรอบแกน

รูปแบบการแผ่รังสี

รูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศฮอร์นเป็นแบบ Spherical Wave ด้านหน้า รูปต่อไปนี้แสดงไฟล์radiation patternของเสาอากาศแตร คลื่นจะแผ่ออกจากรูรับแสงช่วยลดการเลี้ยวเบนของคลื่น แสงวูบวาบช่วยให้ลำแสงถูกโฟกัส ลำแสงที่แผ่ออกมามีทิศทางสูง