www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Antenă cu corn

Imaginea 1: Antena cu corn, aici o construcție de casă cu mijloace de amatori (lipire moale)

Imaginea 1: Antena cu corn, aici o construcție de casă cu mijloace de amatori (lipire moale)

Ce este o antenă cu corn?

Antenă cu corn

Antenă cu corn sau Antenă cu claxon este o antenă cu design special pentru intervale de frecvență mai mari. Forma amintește mai mult sau mai puțin de ieșirea sonoră a unui instrument de suflat, de exemplu un corn de vânătoare. Această construcție în formă de pâlnie conduce apoi la un ghid de undă. Antenele corn sunt utilizate atât ca antene independente, cât și ca antene primare pentru alimentarea unei antene reflector, de exemplu o antenă parabolică. Gama de frecvențe posibilă pentru acest tip de antenă este limitată doar de dimensiunile mecanice și începe aproximativ din banda UHF, fiind în prezent deschisă în sus.

Ghid de undă
Unda condusă
Antenă cu corn
Extinderea
ghidului de undă
Unda spațială

Ilustrație 2: Linii de câmp electric într-un ghid de undă, trecerea de la unda condusă la unda spațială

Ghid de undă
Unda condusă
Antenă cu corn
Extinderea
ghidului de undă
Unda spațială

Ilustrație 2: Linii de câmp electric într-un ghid de undă, trecerea de la unda condusă la unda spațială

Ghid de undă
Unda condusă
Antenă cu corn
Extinderea
ghidului de undă
Unda spațială

Ilustrație 2: Linii de câmp electric într-un ghid de undă, trecerea de la unda condusă la unda spațială

Funcția unei antene cu corn

Desigur, se poate lăsa pur și simplu un ghid de undă deschis la un capăt pentru a lăsa unda electromagnetică să radieze în spațiul liber. Cu toate acestea, deoarece impedanța caracteristică a aerului are o valoare diferită de cea a ghidului de undă, în acest punct vor apărea reflexii dăunătoare din cauza nepotrivirii. Prin urmare, dimensiunile mecanice ale ghidului de undă sunt extinse în punctul de ieșire dorit al undei electromagnetice pentru a realiza o tranziție treptată. Lungimea acestei zone trebuie să fie mult mai mare decât lungimea de undă. Deschiderea antenei corn trebuie să fie de cel puțin două ori mai mare decât dimensiunile ghidului de undă. Deschiderea cornului se numește deschidere și este considerată zona radiantă A.

Proprietăți

Antenele cu corn au caracteristici direcționale bune, care depind de proiectare. Cu cât dimensiunile geometrice ale antenei cu corn sunt mai lungi, cu atât mai bună este directivitatea și, în consecință, cu atât mai mare este câștigul. Câștigurile rezonabile ale antenei cu o antenă cu corn sunt cuprinse între 20 și 23 dB. O creștere suplimentară înseamnă că fiecare dublare a lungimii antenei corn ar aduce un câștig suplimentar de 3 dB. La un moment dat, dimensiunile geometrice ale antenei corn devin foarte dificile. Apoi, este mai bine să instalați antena cu corn în fața unui reflector de focalizare. Antenele corn au pierderi relativ mici, astfel încât directivitatea și câștigul sunt aproximativ aceleași.

Ca de obicei în cazul antenelor cu deschidere, directivitatea și câștigul antenei cresc odată cu creșterea suprafeței deschiderii și pot fi calculate aproximativ cu următoarea formulă:

D ≈ 10 log 10 A cu A = deschidere, suprafața deschiderii [m²]
λ = lungimea de undă [m]
(1)
λ2
Diferite modele

Deschiderea antenei cu corn este adesea sigilată cu un material dielectric (de exemplu, polistiren expandat neigroscopic). În cazul în care se creează o suprapresiune în sistemul de ghid de undă, se utilizează materiale ceramice sau sticlă de cuarț ca materiale de etanșare.

Antenă cu corn piramidal

Formele teoretice de bază ale unei antene cu corn sunt deschiderea numai în planul E și deschiderea numai în planul H. Cu toate acestea, aceste forme de bază („corn sectorial în planul E sau H“) nu au reușit să se impună în practică. De obicei, se utilizează o antenă cu corn care se deschide atât în planul E, cât și în planul H (a se vedea figura 1). Această antenă cu corn se numește atunci antenă cu corn piramidală. Gradul de deschidere poate varia, ceea ce duce la modele de antenă asimetrice. Lățimea de bandă a acestui tip este de aproximativ o jumătate de octavă.

Antenă cu corn exponențială

O antenă cu corn exponențială este o antenă cu corn a cărei suprafață a secțiunii transversale a deschiderii este descrisă de o funcție exponențială. Acest lucru duce la o tranziție lină a impedanței de la valoarea din interiorul ghidului de undă la valoarea din spațiul liber. În mod ideal, reflexia este foarte scăzută datorită acestui design și cea mai mare parte a energiei este radiată.

Antenele cu corn exponențial pot avea atât o formă de bază dreptunghiulară (piramidală), cât și una rotundă (conică).

Antenă cu corn crestat

Antena cu corn crestat cu punte este un model special de antenă cu corn. În mijlocul părții superioare și inferioare „a“ sunt crestături metalice care se deschid exponențial spre exterior. O variantă plană a antenei corn cu creastă este antena Vivaldi.

Antenă cu corn conică

Antenele cu corn conică au un design rotund și sunt de obicei conectate la ghiduri de undă rotunde. La fel ca forma piramidală, acestea sunt deschise atât în planul E, cât și în planul H.

Antena cu corn ondulat

Antena cu corn conic ondulată, cu design larg, are un unghi de radiație aproape constant și uniform în ambele planuri E și H. Canelurile adâncite λ/4 pot îmbunătăți simetria diagramei și puritatea polarizării. Caracteristicile speciale ale acestei antene sunt atenuarea ridicată a lobului lateral și pierderile interne reduse. Proiectarea îngustă are ca rezultat un model de radiație uniform în funcție de frecvență și, de asemenea, în planurile E și H. Lățimea de bandă a acestei antene este de o octavă. Datorită simetriei circulare, această antenă cu corn poate fi utilizată pentru toate tipurile de polarizare.

Antenele cu corn ondulat sunt utilizate în principal în tehnologia de recepție prin satelit.

TEM- Antenă cu corn

O TEM antenă cu corn (de la Transverse Electro-Magnetic Horn) este un tip special de antenă cu corn. Se mai numește și antenă dublă corn, deoarece suportă două moduri de propagare și, prin urmare, este foarte larg de bandă. Acesta constă într-o combinație de două suprafețe metalice cu o formă apropiată de cea a unei pâlnii exponențiale, care sunt izolate electric una față de cealaltă. Această formă este utilizată în principal ca antenă de testare în bandă foarte largă pentru microunde, în cazul în care nu este important să aibă o directivitate mare, ci să aibă caracteristici de antenă uniforme într-o gamă foarte largă de frecvențe.

Galerie foto antenă cu corn

Imaginea 3: Diagrama antenei unei antene corn în vedere tridimensională

Imaginea 4: Antene corn BBHA 9120 A de la Schwarzbeck Mess-Elektronik (fișa tehnică), lățimea de bandă: 800 MHz - 5 GHz

Imaginea 5: Antenă cu corn ondulat cu tranziție la profilul ghidului de undă dreptunghiular

Imaginea 6: Antenă cu corn TEM de la ETS-Lindgreen (fișa tehnică), lățime de bandă: 750 MHz - 40 GHz

Imaginea 7: Corn conic cu tranziție la secțiunea transversală a ghidului de undă dreptunghiulară

Imaginea 8: Patru antene corn independente sunt integrate într-un corn monopulse .

Citiți mai departe: