Noções básicas de radar

Antena de chifre

A antena de chifre (o antena tipo corneta) é um projeto especial de antena para faixas de freqüência mais altas. A forma lembra mais ou menos a saída de som de um instrumento de sopro, por exemplo, um corno de caça. Esta construção em forma de funil leva então a um guia de onda. As antenas de chifre são usadas tanto como antenas autônomas quanto como antenas primárias para alimentar uma antena refletor, por exemplo, uma antena parabólica. A faixa de freqüência possível para este tipo de antena é limitada apenas pelas dimensões mecânicas e começa aproximadamente a partir da banda UHF e está atualmente aberta para cima.

Guia de ondas

Onda conduzida

Antena de chifre

Expansão do
guia de onda

Onda espacial

Figura 2: Linhas de campo elétrico em uma guia de onda, transição de onda conduzida para onda espacial

Guia de ondas

Onda conduzida

Antena de chifre

Expansão do
guia de onda

Onda espacial

Figura 2: Linhas de campo elétrico em uma guia de onda, transição de onda conduzida para onda espacial

Guia de ondas

Onda conduzida

Antena de chifre

Expansão do
guia de onda

Onda espacial

Figura 2: Linhas de campo elétrico em uma guia de onda, transição de onda conduzida para onda espacial

Função de uma de chifre

É claro, pode-se simplesmente deixar uma guia de onda aberta em uma extremidade para deixar a onda eletromagnética irradiar para o espaço livre. Entretanto, como a impedância característica do ar tem um valor diferente do guia de onda, reflexos prejudiciais ocorrerão neste ponto devido ao descasamento. Portanto, as dimensões mecânicas do guia de onda são estendidas no ponto de saída desejado da onda eletromagnética para alcançar uma transição gradual. O comprimento desta área deve ser muito maior do que o comprimento de onda. A abertura da antena de chifre deve ter pelo menos o dobro das dimensões da guia de onda. A abertura da de chifre é chamada de abertura e é considerada a área radiante A.

Imóveis

As antenas de chifres têm boas características direcionais, que dependem do projeto. Quanto mais longas as dimensões geométricas da antena de chifre, melhor a diretividade e, conseqüentemente, maior o ganho. Ganhos razoáveis de antena com uma antena tipo corneta estão na faixa de 20 a 23 dB. Um aumento adicional significa que cada duplicação do comprimento da antena buzina traria um ganho adicional de 3 dB. Em algum momento, as dimensões geométricas da antena buzina se tornam muito pesadas. Então é melhor instalar a antena tipo corneta na frente de um refletor de foco. As antenas de chifres têm perdas relativamente baixas, portanto, a diretividade e o ganho são mais ou menos os mesmos.

Como de costume com antenas de abertura, a diretividade e o ganho da antena aumentam com o aumento da área de abertura e podem ser aproximadamente calculados com a seguinte fórmula:

Projetos diferentes

A abertura da antena de chifre é freqüentemente selada com um material dielétrico (por exemplo, poliestireno expandido não higroscópico selado). Se uma sobrepressão for construída no sistema de guia de onda, materiais cerâmicos ou vidro de quartzo são usados como selantes.

Chifre piramidal

As formas teóricas básicas de uma antena buzina são a abertura somente no E-plano e a abertura somente no H-plano. Entretanto, estas formas básicas („buzina setorial de E-plane“ ou „buzina setorial de H-plane“) não foram capazes de se estabelecer na prática. Normalmente, é utilizada uma antena buzina que se abre tanto no E-plane como no H-plane (ver Fig. 1). Esta antena tipo corneta é então chamada de antena em pirâmide. O grau de abertura pode variar, resultando em padrões de antena assimétricos. A largura de banda deste tipo é de cerca de meia oitava.

Chifre exponencial

Uma antena chifre exponencial é uma chifre cuja seção transversal da abertura é descrita por uma função exponencial. Isto resulta em uma transição suave da impedância do valor dentro da guia de onda para o valor no espaço livre. Idealmente, a reflexão é muito baixa devido a este projeto e a maior parte da energia é irradiada.

As antenas de chifres exponenciais podem ter tanto uma forma básica retangular (piramidal) quanto uma redonda (cônica).

Chifre estriado

A antena de chifre estriado é um desenho especial de uma antena chifre. No meio do lado superior e inferior „a“ há cristas metálicas de abertura exponencial para fora. Uma variante planar da antena tipo chifre de guia de onda é a antena Vivaldi.

Chifre Cônico

As antenas de chifres cônicos são de desenho redondo e normalmente são conectadas a guias de onda redondas. Como a forma piramidal, eles são abertos tanto no E-plane quanto no H-plane.

Chifre ondulado

Antena tipo chifre ondulado e fluida em um projeto amplo tem um ângulo de radiação quase constante e uniforme em ambos os planos E e H. As ranhuras de profundidade λ/4 podem melhorar a simetria do diagrama e a pureza da polarização. As características especiais desta antena são a alta atenuação do lóbulo lateral e as baixas perdas internas. O desenho estreito resulta em um padrão de radiação uniforme de acordo com a freqüência e também nos planos E e H. A largura de banda desta antena é de uma oitava. Devido à simetria circular, esta antena tipo corneta pode ser usada para todos os tipos de polarização.

As antenas de chifre ondulado são utilizadas principalmente na tecnologia de recepção por satélite.

Chifre TEM

Uma antena chifre TEM (de Transverse Electro-Magnetic Horn) é um tipo especial de antena chifre. Consiste em uma combinação de duas superfícies metálicas aproximadas à forma de um funil exponencial, que são isoladas eletricamente uma da outra. Esta forma é usada principalmente como uma antena de teste muito larga para microondas, onde não é importante ter uma grande diretividade, mas ter características uniformes de antena em uma faixa de freqüência muito ampla.