Hornantenne er en af de mest anvendte antenner med enkel struktur, bredt frekvensområde, stor effektkapacitet og høj forstærkning.Hornantennerbruges ofte som fødeantenner i storstilet radioastronomi, satellitsporing og kommunikationsantenner. Udover at fungere som fødekilde til reflektorer og linser er de et almindeligt element i fasede antenner og fungerer som en fælles standard for kalibrering og forstærkningsmålinger af andre antenner.
En hornantenne dannes ved gradvist at udfolde en rektangulær bølgeleder eller en cirkulær bølgeleder på en specifik måde. På grund af den gradvise udvidelse af bølgelederens mundflade forbedres tilpasningen mellem bølgelederen og det frie rum, hvilket gør refleksionskoefficienten mindre. For den tilførte rektangulære bølgeleder bør single-mode transmission opnås så meget som muligt, dvs. kun TE10-bølger transmitteres. Dette koncentrerer ikke kun signalenergien og reducerer tabet, men undgår også virkningen af interferens mellem modes og yderligere spredning forårsaget af flere modes.
I henhold til de forskellige implementeringsmetoder for hornantenner kan de opdeles isektorhornantenner, pyramidehornantenner,koniske hornantenner, bølgede hornantenner, rillede hornantenner, multi-mode hornantenner osv. Disse almindelige hornantenner er beskrevet nedenfor. Introduktion en efter en
Sektorhornantenne
E-plan sektor hornantenne
E-plansektorhornantennen er lavet af en rektangulær bølgeleder, der er åbnet i en bestemt vinkel i retning af det elektriske felt.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for E-plansektorhornantennen. Det kan ses, at strålebredden for dette mønster i E-planretningen er smallere end i H-planretningen, hvilket skyldes E-planets større apertur.
H-plan sektor hornantenne
H-plansektorhornantennen er lavet af en rektangulær bølgeleder, der er åbnet i en bestemt vinkel i retning af magnetfeltet.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for H-plansektorhornantennen. Det kan ses, at strålebredden for dette mønster i H-planretningen er smallere end i E-planretningen, hvilket skyldes H-planets større apertur.
RFMISO sektor hornantenneprodukter:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Pyramidehornantenne
Pyramidehornantennen er lavet af en rektangulær bølgeleder, der åbnes i en bestemt vinkel i to retninger på samme tid.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for en pyramideformet hornantenne. Dens strålingskarakteristika er grundlæggende en kombination af E-plan- og H-plan-sektorhorn.
Konisk hornantenne
Når den åbne ende af en cirkulær bølgeleder er hornformet, kaldes den en konisk hornantenne. En konisk hornantenne har en cirkulær eller elliptisk åbning over sig.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for den koniske hornantenne.
RFMISO koniske hornantenneprodukter:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Bølgepap-hornantenne
En korrugeret hornantenne er en hornantenne med en korrugeret indvendig overflade. Den har fordelene ved bredt frekvensbånd, lav krydspolarisering og god strålesymmetri, men dens struktur er kompleks, og behandlingsvanskeligheden og omkostningerne er høje.
Bølgepapantenner kan opdeles i to typer: pyramideformede bølgepapantenner og koniske bølgepapantenner.
RFMISO bølgepapantenneprodukter:
RM-CHA140220-22
Pyramidal bølget hornantenne
Konisk bølget hornantenne
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for den koniske korrugerede hornantenne.
Rillet hornantenne
Når driftsfrekvensen for en konventionel hornantenne er større end 15 GHz, begynder bagloben at splittes, og sidelobens niveau stiger. Tilføjelse af en kamstruktur til højttalerhulrummet kan øge båndbredden, reducere impedansen, øge forstærkningen og forbedre strålingens retning.
Hornantenner med rille er hovedsageligt opdelt i hornantenner med dobbelt rille og hornantenner med fire rille. I det følgende bruges den mest almindelige pyramideformede hornantenne med dobbelt rille som et eksempel til simulering.
Pyramid Double Ridge Horn Antenne
Ved at tilføje to kamstrukturer mellem bølgelederdelen og hornåbningsdelen skabes en dobbelt kamhornantenne. Bølgeledersektionen er opdelt i et baghulrum og en kambølgeleder. Baghulrummet kan filtrere de højereordens-moder, der exciteres i bølgelederen, fra. Kambølgelederen reducerer afskæringsfrekvensen for hovedtilstandstransmissionen og opnår dermed formålet med at udvide frekvensbåndet.
Den rillede hornantenne er mindre end den generelle hornantenne i samme frekvensbånd og har en højere forstærkning end den generelle hornantenne i samme frekvensbånd.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for den pyramideformede dobbeltrillede hornantenne.
Multimode hornantenne
I mange anvendelser er hornantenner nødvendige for at give symmetriske mønstre i alle planer, fasecenterkoincidens i $E$- og $H$-planerne og sidelobesuppression.
Multimode excitationshornstrukturen kan forbedre stråleudligningseffekten for hvert plan og reducere sidelobeniveauet. En af de mest almindelige multimode hornantenner er den dualmode koniske hornantenne.
Dobbelttilstand konisk hornantenne
Dobbelttilstandskeglehornet forbedrer $E$-planmønsteret ved at introducere en højereordenstilstand TM11, således at dens mønster har aksialt symmetriske, udlignede stråleegenskaber. Figuren nedenfor er et skematisk diagram over den aperturelektriske feltfordeling i hovedtilstanden TE11 og højereordenstilstanden TM11 i en cirkulær bølgeleder og dens syntetiserede aperturfeltfordeling.
Den strukturelle implementeringsform for det koniske dual-mode horn er ikke unik. Almindelige implementeringsmetoder inkluderer Potter-horn og Pickett-Potter-horn.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultaterne for Potter dual-mode konisk hornantenne.
Opslagstidspunkt: 1. marts 2024
