Историята на рупорните антени датира от 1897 г., когато радиоизследователят Джагадиш Чандра Бозе провежда пионерски експериментални проекти, използващи микровълни. По-късно, съответно през 1938 г., Г. К. Саутуърт и Уилмър Бароу изобретяват структурата на съвременната рупорна антена. Оттогава проектите на рупорни антени непрекъснато се изучават, за да се обяснят техните диаграми на излъчване и приложения в различни области. Тези антени са много известни в областта на вълноводното предаване и микровълните, затова често се наричатмикровълнови антениСледователно, тази статия ще разгледа как работят рупорните антени и техните приложения в различни области.
Какво е рупорна антена?
A рупорна антенае апертурна антена, проектирана специално за микровълнови честоти, която има разширен или роговиден край. Тази структура придава на антената по-голяма насоченост, позволявайки на излъчения сигнал лесно да се предава на дълги разстояния. Рупорните антени работят главно на микровълнови честоти, така че техният честотен диапазон обикновено е UHF или EHF.
RFMISO рупорна антена RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
Тези антени се използват като захранващи рупори за големи антени, като параболични и насочени антени. Техните предимства включват простота на проектиране и настройка, нисък коефициент на стояща вълна, умерена насоченост и широка честотна лента.
Проектиране и работа на рупорна антена
Конструкциите на рупорни антени могат да бъдат реализирани с помощта на рупорни вълноводи за предаване и приемане на радиочестотни микровълнови сигнали. Обикновено те се използват заедно с вълноводни захранвания и директни радиовълни за създаване на тесни лъчи. Разширената секция може да бъде в различни форми, като квадратна, конична или правоъгълна. За да се осигури правилна работа, размерът на антената трябва да бъде възможно най-малък. Ако дължината на вълната е много голяма или размерът на рупора е малък, антената няма да работи правилно.
Чертеж на контура на рупорната антена
В рупорна антена част от падащата енергия се излъчва от входа на вълновода, докато останалата част от енергията се отразява обратно от същия вход, тъй като входът е отворен, което води до лошо импедансно съответствие между пространството и вълновода. Освен това, по краищата на вълновода, дифракцията влияе върху излъчвателната способност на вълновода.
За да се преодолеят недостатъците на вълновода, крайният отвор е проектиран във формата на електромагнитен рупор. Това позволява плавен преход между пространството и вълновода, осигурявайки по-добра насоченост на радиовълните.
Чрез промяна на вълновода подобно на рупорна структура, прекъсването и импедансът от 377 ома между пространството и вълновода се елиминират. Това подобрява насочеността и усилването на предавателната антена чрез намаляване на дифракцията по краищата, за да се осигури излъчване на падаща енергия в посока напред.
Ето как работи рупорната антена: След като единият край на вълновода се възбуди, се генерира магнитно поле. В случай на разпространение по вълновода, разпространяващото се поле може да се контролира през стените на вълновода, така че полето да не се разпространява сферично, а по начин, подобен на разпространението в свободно пространство. След като преминаващото поле достигне края на вълновода, то се разпространява по същия начин, както в свободното пространство, така че в края на вълновода се получава сферичен вълнов фронт.
Често срещани видове рупорни антени
Стандартна антена с усилващ рупоре вид антена, широко използвана в комуникационни системи с фиксирано усилване и ширина на лъча. Този вид антена е подходяща за много приложения и може да осигури стабилно и надеждно покритие на сигнала, както и висока ефективност на предаване на мощност и добра способност за предотвратяване на смущения. Стандартните рупорни антени с усилване обикновено се използват широко в мобилните комуникации, фиксираните комуникации, сателитните комуникации и други области.
Препоръки за продукта за антена със стандартно усилване RFMISO:
RM-SGHA159-20 (4.90-7.05 GHz)
RM-SGHA90-15（8,2-12,5 GHz）
RM-SGHA284-10 (2.60-3.95 GHz)
Широколентова рупорна антенае антена, използвана за приемане и предаване на безжични сигнали. Тя има широколентови характеристики, може да покрива сигнали в множество честотни ленти едновременно и може да поддържа добра производителност в различни честотни ленти. Често се използва в безжични комуникационни системи, радарни системи и други приложения, изискващи широколентово покритие. Структурата ѝ е подобна на формата на камбана, което ѝ позволява ефективно приемане и предаване на сигнали, както и силна защита от смущения и голямо разстояние на предаване.
Препоръки за продукти за широколентова рупорна антена RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18-40 GHz)
Двойно поляризирана рупорна антенае антена, специално проектирана за предаване и приемане на електромагнитни вълни в две ортогонални посоки. Обикновено се състои от две вертикално разположени гофрирани рупорни антени, които могат едновременно да предават и приемат поляризирани сигнали в хоризонтална и вертикална посока. Често се използва в радарни, сателитни комуникации и мобилни комуникационни системи за подобряване на ефективността и надеждността на предаването на данни. Този вид антена има опростен дизайн и стабилна работа и се използва широко в съвременните комуникационни технологии.
Препоръка за продукт с двойна поляризация на рупорна антена RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0.8-18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60-90 GHz)
Антена с кръгова поляризацияе специално проектирана антена, която може да приема и предава електромагнитни вълни едновременно във вертикална и хоризонтална посока. Обикновено се състои от кръгъл вълновод и специално оформен разклонител. Чрез тази структура може да се постигне кръгово поляризирано предаване и приемане. Този тип антена се използва широко в радарни, комуникационни и сателитни системи, осигурявайки по-надеждни възможности за предаване и приемане на сигнала.
Препоръки за продукти за кръгово поляризирана рупорна антена RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8.2-12.4GHz)
RM-CPHA09225-13（0.9-2.25GHz）
RM-CPHA218-16 (2-18 GHz)
Предимства на рупорната антена
1. Няма резонансни компоненти и може да работи в широка честотна лента и широк честотен диапазон.
2. Съотношението на ширината на лъча обикновено е 10:1 (1 GHz – 10 GHz), понякога до 20:1.
3. Прост дизайн.
4. Лесно свързване към вълноводни и коаксиални захранващи линии.
5. С ниско съотношение на стоящите вълни (КСВ), може да намали стоящите вълни.
6. Добро импедансно съгласуване.
7. Производителността е стабилна в целия честотен диапазон.
8. Може да образува малки листенца.
9. Използва се като захранващ рупор за големи параболични антени.
10. Осигурете по-добра насоченост.
11. Избягвайте стоящи вълни.
12. Няма резонансни компоненти и може да работи в широк честотен диапазон.
13. Има силна насоченост и осигурява по-висока насоченост.
14. Осигурява по-малко отражение.
Приложение на рупорна антена
Тези антени се използват предимно за астрономически изследвания и приложения, базирани на микровълни. Те могат да се използват като захранващи елементи за измерване на различни параметри на антената в лаборатория. При микровълнови честоти тези антени могат да се използват, стига да имат умерено усилване. За да се постигне работа със средно усилване, размерът на рупорната антена трябва да бъде по-голям. Тези видове антени са подходящи за камери за скорост, за да се избегне смущение с необходимия отговор на отражението. Параболичните рефлектори могат да бъдат възбудени чрез захранващи елементи като рупорни антени, като по този начин се осветяват рефлекторите, като се възползва от по-високата насоченост, която те осигуряват.
За да научите повече, моля, посетете ни
Телефон: 0086-028-82695327
Време на публикуване: 28 март 2024 г.
