Η κεραία Horn είναι μια από τις ευρέως χρησιμοποιούμενες κεραίες με απλή δομή, ευρύ φάσμα συχνοτήτων, μεγάλη χωρητικότητα ισχύος και υψηλό κέρδος.Κεραίες κόρναςΧρησιμοποιούνται συχνά ως κεραίες τροφοδοσίας σε μεγάλης κλίμακας ραδιοαστρονομία, δορυφορική παρακολούθηση και κεραίες επικοινωνίας. Εκτός από το ότι χρησιμεύουν ως τροφοδοσία για ανακλαστήρες και φακούς, είναι ένα κοινό στοιχείο σε συστοιχίες φάσης και χρησιμεύουν ως κοινό πρότυπο για τη βαθμονόμηση και τις μετρήσεις κέρδους άλλων κεραιών.
Μια κεραία τύπου κέρατος σχηματίζεται με το σταδιακό ξεδίπλωμα ενός ορθογώνιου ή ενός κυκλικού κυματοδηγού με έναν συγκεκριμένο τρόπο. Λόγω της σταδιακής επέκτασης της επιφάνειας του στομίου του κυματοδηγού, βελτιώνεται η αντιστοίχιση μεταξύ του κυματοδηγού και του ελεύθερου χώρου, με αποτέλεσμα τον μικρότερο συντελεστή ανάκλασης. Για τον τροφοδοτούμενο ορθογώνιο κυματοδηγό, θα πρέπει να επιτυγχάνεται όσο το δυνατόν περισσότερο η μετάδοση σε μία μόνο λειτουργία, δηλαδή να μεταδίδονται μόνο κύματα TE10. Αυτό όχι μόνο συγκεντρώνει την ενέργεια σήματος και μειώνει την απώλεια, αλλά και αποφεύγει την επίδραση των παρεμβολών μεταξύ λειτουργιών και την πρόσθετη διασπορά που προκαλείται από πολλαπλές λειτουργίες.
Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους ανάπτυξης των κεραιών κόρνας, μπορούν να χωριστούν σεκεραίες τομέα κόρνας, κεραίες πυραμιδικού κέρατος,κωνικές κεραίες κέρατος, κυματοειδής κεραία κέρατος, κεραίες με ραβδώσεις, κεραίες πολλαπλής λειτουργίας, κ.λπ. Αυτές οι συνηθισμένες κεραίες χοάνης περιγράφονται παρακάτω. Εισαγωγή μία προς μία
Κεραία Sector Horn
Κεραία κόρνας τομέα E-plane
Η κεραία κόρνας τομέα E-plane είναι κατασκευασμένη από έναν ορθογώνιο κυματοδηγό που ανοίγει υπό μια ορισμένη γωνία προς την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης της κεραίας κόρνας τομέα E-level. Μπορεί να φανεί ότι το πλάτος δέσμης αυτού του μοτίβου στην κατεύθυνση E-level είναι στενότερο από ό,τι στην κατεύθυνση H-level, κάτι που οφείλεται στο μεγαλύτερο άνοιγμα του E-level.
Κεραία κόρνας τομέα H-επιπέδου
Η κεραία κέρατος σε τομέα H-επιπέδου είναι κατασκευασμένη από έναν ορθογώνιο κυματοδηγό που ανοίγει υπό μια ορισμένη γωνία προς την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης της κεραίας κόρνας τομέα H. Μπορεί να φανεί ότι το πλάτος δέσμης αυτού του μοτίβου στην κατεύθυνση του επιπέδου H είναι στενότερο από ό,τι στην κατεύθυνση του επιπέδου E, κάτι που οφείλεται στο μεγαλύτερο άνοιγμα του επιπέδου H.
Προϊόντα κεραίας κόρνας τομέα RFMISO:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Κεραία πυραμίδας
Η κεραία πυραμίδας είναι κατασκευασμένη από έναν ορθογώνιο κυματοδηγό που ανοίγει υπό μια ορισμένη γωνία σε δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης μιας πυραμιδικής κεραίας. Τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας της είναι βασικά ένας συνδυασμός κεραιών τομέα E-level και H-level.
Κωνική κεραία κέρατος
Όταν το ανοιχτό άκρο ενός κυκλικού κυματοδηγού έχει σχήμα κέρατος, ονομάζεται κωνική κεραία κέρατος. Μια κωνική κεραία κέρατος έχει ένα κυκλικό ή ελλειπτικό άνοιγμα από πάνω της.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης της κωνικής κεραίας τύπου κόρνας.
Προϊόντα κωνικής κεραίας RFMISO:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Κυματοειδής κεραία κόρνας
Μια κυματοειδής κεραία horn είναι μια κεραία horn με κυματοειδή εσωτερική επιφάνεια. Έχει τα πλεονεκτήματα της ευρείας ζώνης συχνοτήτων, της χαμηλής διασταυρούμενης πόλωσης και της καλής απόδοσης συμμετρίας δέσμης, αλλά η δομή της είναι πολύπλοκη και η δυσκολία επεξεργασίας και το κόστος είναι υψηλά.
Οι κυματιστές κεραίες κέρατος μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: πυραμιδικές κυματιστές κεραίες κέρατος και κωνικές κυματιστές κεραίες κέρατος.
Προϊόντα κεραίας κυματοειδούς κόρνας RFMISO:
RM-CHA140220-22
Πυραμιδική κυματοειδής κεραία κέρατος
Κωνική κυματοειδής κεραία κέρατος
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης της κωνικής κυματοειδούς κεραίας.
Κεραία με ραβδώσεις
Όταν η συχνότητα λειτουργίας μιας συμβατικής κεραίας κόρνας είναι μεγαλύτερη από 15 GHz, ο πίσω λοβός αρχίζει να διασπάται και η στάθμη του πλευρικού λοβού αυξάνεται. Η προσθήκη μιας δομής κορυφογραμμής στην κοιλότητα του ηχείου μπορεί να αυξήσει το εύρος ζώνης, να μειώσει την αντίσταση, να αυξήσει το κέρδος και να βελτιώσει την κατευθυντικότητα της ακτινοβολίας.
Οι κεραίες με ραβδώσεις τύπου horn χωρίζονται κυρίως σε κεραίες με διπλές ραβδώσεις τύπου horn και κεραίες με τέσσερις ραβδώσεις τύπου horn. Τα παρακάτω χρησιμοποιούν την πιο συνηθισμένη πυραμιδική κεραία με διπλές ραβδώσεις τύπου horn ως παράδειγμα προσομοίωσης.
Κεραία Pyramid Double Ridge Horn
Η προσθήκη δύο δομών κορυφογραμμής μεταξύ του τμήματος κυματοδηγού και του τμήματος ανοίγματος κόρνας δημιουργεί μια κεραία κόρνας διπλής κορυφογραμμής. Το τμήμα κυματοδηγού χωρίζεται σε μια οπίσθια κοιλότητα και έναν κυματοδηγό κορυφογραμμής. Η οπίσθια κοιλότητα μπορεί να φιλτράρει τις λειτουργίες υψηλότερης τάξης που διεγείρονται στον κυματοδηγό. Ο κυματοδηγός κορυφογραμμής μειώνει τη συχνότητα αποκοπής της κύριας λειτουργίας μετάδοσης, επιτυγχάνοντας έτσι τον σκοπό της διεύρυνσης της ζώνης συχνοτήτων.
Η κεραία με ραβδώσεις είναι μικρότερη από την κεραία γενικής χρήσης στην ίδια ζώνη συχνοτήτων και έχει υψηλότερο κέρδος από την κεραία γενικής χρήσης στην ίδια ζώνη συχνοτήτων.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης της πυραμιδικής κεραίας διπλής ραβδωτής έλικας.
Κεραία πολλαπλών λειτουργιών κόρνας
Σε πολλές εφαρμογές, οι κεραίες κόρνας απαιτούνται για να παρέχουν συμμετρικά μοτίβα σε όλα τα επίπεδα, σύμπτωση κέντρων φάσης στα επίπεδα $E$ και $H$, και καταστολή πλευρικών λοβών.
Η δομή της χοάνης διέγερσης πολλαπλών λειτουργιών μπορεί να βελτιώσει το αποτέλεσμα εξίσωσης δέσμης κάθε επιπέδου και να μειώσει το επίπεδο του πλευρικού λοβού. Μία από τις πιο συνηθισμένες κεραίες χοάνης πολλαπλών λειτουργιών είναι η κωνική κεραία χοάνης διπλής λειτουργίας.
Κωνική κεραία διπλής λειτουργίας
Το κωνικό κέρας διπλής λειτουργίας βελτιώνει το επίπεδο διάγραμμα $E$ εισάγοντας μια λειτουργία TM11 ανώτερης τάξης, έτσι ώστε το διάγραμμά του να έχει αξονικά συμμετρικά εξισορροπημένα χαρακτηριστικά δέσμης. Το παρακάτω σχήμα είναι ένα σχηματικό διάγραμμα της κατανομής του ηλεκτρικού πεδίου διαφράγματος της κύριας λειτουργίας TE11 και της λειτουργίας ανώτερης τάξης TM11 σε έναν κυκλικό κυματοδηγό και της συνθετικής κατανομής πεδίου διαφράγματος.
Η δομική μορφή υλοποίησης του κωνικού κέρατος διπλής λειτουργίας δεν είναι μοναδική. Συνήθεις μέθοδοι υλοποίησης περιλαμβάνουν το κέρας Πότερ και το κέρας Πίκετ-Πότερ.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα αποτελέσματα προσομοίωσης της κωνικής κεραίας διπλής λειτουργίας Potter.
Ώρα δημοσίευσης: 01 Μαρτίου 2024
