Trychtýřová anténa je jednou z široce používaných antén s jednoduchou strukturou, širokým frekvenčním rozsahem, velkým výkonem a vysokým ziskem.Trychtýřové antényse často používají jako napájecí antény ve velké radioastronomii, pro sledování satelitů a komunikační antény. Kromě toho, že slouží jako napájecí zdroj pro reflektory a čočky, je běžným prvkem ve fázovaných anténních soustavách a slouží jako společný standard pro kalibraci a měření zisku jiných antén.
Trychtýřová anténa se vytváří postupným rozkládáním obdélníkového nebo kruhového vlnovodu specifickým způsobem. Díky postupnému roztahování povrchu ústí vlnovodu se zlepšuje sladění mezi vlnovodem a volným prostorem, čímž se snižuje koeficient odrazu. U napájeného obdélníkového vlnovodu by mělo být co nejvíce dosaženo jednomódového přenosu, tj. vysílají se pouze vlny TE10. To nejen koncentruje energii signálu a snižuje ztráty, ale také zabraňuje dopadu mezimódového rušení a dodatečné disperze způsobené vícemódovým přenosem.
Podle různých metod nasazení trychtýřových antén je lze rozdělit nasektorové trychtýřové antény, pyramidové rohové antény,kuželové trychtýřové antény, vlnité trychtýřové antény, žebrované trychtýřové antény, vícerežimové trychtýřové antény atd. Tyto běžné trychtýřové antény jsou popsány níže. Úvod jeden po druhém
Sektorová trychtýřová anténa
Sektorová trychtýřová anténa v rovině E
Sektorová trychtýřová anténa v rovině E je vyrobena z obdélníkového vlnovodu otevřeného pod určitým úhlem ve směru elektrického pole.
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace sektorové trychtýřové antény v rovině E. Je vidět, že šířka vyzařovacího diagramu ve směru roviny E je užší než ve směru roviny H, což je způsobeno větší aperturou roviny E.
Sektorová trychtýřová anténa v rovině H
Sektorová trychtýřová anténa v rovině H je vyrobena z obdélníkového vlnovodu otevřeného pod určitým úhlem ve směru magnetického pole.
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace sektorové trychtýřové antény v rovině H. Je vidět, že šířka vyzařovacího diagramu ve směru roviny H je užší než ve směru roviny E, což je způsobeno větší aperturou roviny H.
Produkty pro sektorové trychtýřové antény RFMISO：
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Pyramidová rohová anténa
Pyramidová trychtýřová anténa je vyrobena z obdélníkového vlnovodu, který je otevřen pod určitým úhlem ve dvou směrech současně.
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace pyramidální trychtýřové antény. Její vyzařovací charakteristiky jsou v podstatě kombinací sektorových trychtýřů v rovině E a rovině H.
Kuželová trychtýřová anténa
Pokud má otevřený konec kruhového vlnovodu tvar rohoviny, nazývá se kuželová rohová anténa. Kuželová rohová anténa má nad sebou kruhový nebo eliptický otvor.
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace kuželové trychtýřové antény.
Produkty pro kónickou trychtýřovou anténu RFMISO：
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Vlnitá trychtýřová anténa
Vlnitá trychtýřová anténa je trychtýřová anténa s vlnitým vnitřním povrchem. Má výhody širokého frekvenčního pásma, nízké křížové polarizace a dobré symetrie paprsku, ale její struktura je složitá a zpracování je náročné a náklady vysoké.
Vlnité trychtýřové antény lze rozdělit na dva typy: pyramidální vlnité trychtýřové antény a kuželové vlnité trychtýřové antény.
Produkty pro vlnitou trychtýřovou anténu RFMISO：
RM-CHA140220-22
Pyramidální vlnitá trychtýřová anténa
Kónická vlnitá trychtýřová anténa
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace kuželové vlnité trychtýřové antény.
Rýhovaná trychtýřová anténa
Pokud je provozní frekvence konvenční trychtýřové antény vyšší než 15 GHz, zadní lalok se začíná štěpit a úroveň postranních laloků se zvyšuje. Přidání hřebenové struktury do dutiny reproduktoru může zvýšit šířku pásma, snížit impedanci, zvýšit zisk a vylepšit směrovost vyzařování.
Hřebenové trychtýřové antény se dělí hlavně na dvojitě žebrované trychtýřové antény a čtyřžebrované trychtýřové antény. Následující příklad simulace používá nejběžnější pyramidální dvojitě žebrovanou trychtýřovou anténu.
Pyramidová dvojitá hřebenová trychtýřová anténa
Přidáním dvou hřebenových struktur mezi vlnovodnou část a otvor pro trychtýřovou část vzniká dvojitá hřebenová trychtýřová anténa. Vlnovodová část je rozdělena na zadní dutinu a hřebenový vlnovod. Zadní dutina dokáže filtrovat vyšší módy buzené ve vlnovodu. Hřebenový vlnovod snižuje mezní frekvenci přenosu hlavního módu, čímž se dosahuje cíle rozšíření frekvenčního pásma.
Hřbetní trychtýřová anténa je menší než běžná trychtýřová anténa ve stejném frekvenčním pásmu a má vyšší zisk než běžná trychtýřová anténa ve stejném frekvenčním pásmu.
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace pyramidální dvoužebřinové trychtýřové antény.
Multimódová trychtýřová anténa
V mnoha aplikacích se od trychtýřových antén vyžaduje, aby poskytovaly symetrické diagramy ve všech rovinách, shodu fázových středů v rovinách $E$ a $H$ a potlačení postranních laloků.
Struktura vícemódové budicí trychtýřové antény může zlepšit efekt vyrovnání paprsku v každé rovině a snížit úroveň postranních laloků. Jednou z nejběžnějších vícemódových trychtýřových antén je duální kuželová trychtýřová anténa.
Duální kónická trychtýřová anténa
Duální kuželový vlnovod vylepšuje vyzařovací diagram roviny $E$ zavedením módu vyššího řádu TM11, takže jeho diagram má axiálně symetrické vyrovnané charakteristiky paprsku. Obrázek níže je schematický diagram rozložení elektrického pole apertury hlavního módu TE11 a módu vyššího řádu TM11 v kruhovém vlnovodu a jeho syntetizované rozložení pole apertury.
Strukturální implementace duálního kuželového rohu není jedinečná. Mezi běžné implementační metody patří Potterův roh a Pickett-Potterův roh.
Obrázek níže ukazuje výsledky simulace Potterovy duální kuželové trychtýřové antény.
Čas zveřejnění: 1. března 2024
