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 RFMISO рупорна антена:
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 RFMISO кръгово поляризирана рупорна антена:
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 от 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.
