L'antenna a tromba è una delle antenne più diffuse, caratterizzata da una struttura semplice, un'ampia gamma di frequenze, un'elevata capacità di potenza e un guadagno elevato.Antenne a trombaSono spesso utilizzate come antenne di alimentazione in antenne di radioastronomia su larga scala, tracciamento satellitare e comunicazioni. Oltre a fungere da alimentazione per riflettori e lenti, sono un elemento comune negli array a fase e servono come standard comune per la calibrazione e le misurazioni del guadagno di altre antenne.
Un'antenna a tromba si forma dispiegando gradualmente una guida d'onda rettangolare o circolare in un modo specifico. Grazie alla graduale espansione della superficie di imbocco della guida d'onda, l'adattamento tra la guida d'onda e lo spazio libero viene migliorato, riducendo il coefficiente di riflessione. Per la guida d'onda rettangolare alimentata, la trasmissione monomodale dovrebbe essere il più possibile, ovvero vengono trasmesse solo onde TE10. Questo non solo concentra l'energia del segnale e riduce le perdite, ma evita anche l'impatto dell'interferenza intermodale e l'ulteriore dispersione causata da più modalità.
A seconda dei diversi metodi di distribuzione delle antenne a tromba, queste possono essere suddivise inantenne a tromba settoriali, antenne a corno piramidale,antenne a tromba conica, antenne a tromba ondulate, antenne a tromba a coste, antenne a tromba multimodali, ecc. Queste comuni antenne a tromba sono descritte di seguito. Introduzione una per una
Antenna a tromba di settore
Antenna a tromba del settore E-plane
L'antenna a tromba del settore E-plane è costituita da una guida d'onda rettangolare aperta con un certo angolo nella direzione del campo elettrico.
La figura seguente mostra i risultati della simulazione dell'antenna a tromba settoriale sul piano E. Si può osservare che la larghezza del fascio di questo diagramma nella direzione del piano E è più stretta rispetto alla direzione del piano H, a causa della maggiore apertura del piano E.
Antenna a tromba del settore del piano H
L'antenna a tromba del settore sul piano H è costituita da una guida d'onda rettangolare aperta con un certo angolo nella direzione del campo magnetico.
La figura seguente mostra i risultati della simulazione dell'antenna a tromba settoriale sul piano H. Si può osservare che la larghezza del fascio di questo diagramma nella direzione del piano H è più stretta rispetto alla direzione del piano E, a causa della maggiore apertura del piano H.
Prodotti per antenne a tromba settoriali RFMISO:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Antenna a corno piramidale
L'antenna a tromba piramidale è costituita da una guida d'onda rettangolare che viene aperta contemporaneamente in due direzioni con un certo angolo.
La figura seguente mostra i risultati della simulazione di un'antenna a tromba piramidale. Le sue caratteristiche di radiazione sono essenzialmente una combinazione di antenne a tromba settoriale sul piano E e sul piano H.
Antenna a tromba conica
Quando l'estremità aperta di una guida d'onda circolare ha la forma di un corno, si parla di antenna a corno conica. Un'antenna a corno conica presenta un'apertura circolare o ellittica nella parte superiore.
La figura seguente mostra i risultati della simulazione dell'antenna a tromba conica.
Prodotti per antenne a tromba coniche RFMISO:
RM-CDPHA218-15
Modello RM-CDPHA618-17
Antenna a tromba ondulata
Un'antenna a tromba corrugata è un'antenna a tromba con una superficie interna corrugata. Presenta i vantaggi di un'ampia banda di frequenza, una bassa polarizzazione incrociata e buone prestazioni di simmetria del fascio, ma la sua struttura è complessa e la difficoltà di lavorazione e i costi sono elevati.
Le antenne a tromba ondulata possono essere divise in due tipologie: antenne a tromba ondulata piramidali e antenne a tromba ondulata coniche.
Prodotti per antenne a tromba ondulate RFMISO:
RM-CHA140220-22
Antenna a tromba ondulata piramidale
Antenna a tromba conica ondulata
La figura seguente mostra i risultati della simulazione dell'antenna a tromba conica ondulata.
Antenna a tromba rigida
Quando la frequenza operativa di un'antenna a tromba convenzionale è superiore a 15 GHz, il lobo posteriore inizia a dividersi e il livello del lobo laterale aumenta. L'aggiunta di una struttura a cresta alla cavità dell'altoparlante può aumentare la larghezza di banda, ridurre l'impedenza, aumentare il guadagno e migliorare la direzionalità della radiazione.
Le antenne a tromba a doppia cresta si dividono principalmente in antenne a tromba a doppia cresta e antenne a tromba a quattro cresta. Di seguito viene utilizzata come esempio per la simulazione l'antenna a tromba a doppia cresta piramidale più comune.
Antenna a tromba a doppia cresta piramidale
Aggiungendo due strutture a cresta tra la sezione della guida d'onda e la sezione di apertura del corno si ottiene un'antenna a corno a doppia cresta. La sezione della guida d'onda è divisa in una cavità posteriore e una guida d'onda a cresta. La cavità posteriore può filtrare i modi di ordine superiore eccitati nella guida d'onda. La guida d'onda a cresta riduce la frequenza di taglio della trasmissione in modo principale, raggiungendo così l'obiettivo di ampliare la banda di frequenza.
L'antenna a tromba rigata è più piccola dell'antenna a tromba generale nella stessa banda di frequenza e ha un guadagno maggiore dell'antenna a tromba generale nella stessa banda di frequenza.
La figura seguente mostra i risultati della simulazione dell'antenna a tromba piramidale a doppia cresta.
Antenna a tromba multimodale
In molte applicazioni, le antenne a tromba devono fornire modelli simmetrici su tutti i piani, coincidenza dei centri di fase nei piani $E$ e $H$ e soppressione dei lobi laterali.
La struttura a tromba di eccitazione multimodale può migliorare l'effetto di equalizzazione del fascio su ciascun piano e ridurre il livello dei lobi laterali. Una delle antenne a tromba multimodali più comuni è l'antenna a tromba conica bimodale.
Antenna conica a tromba a doppia modalità
Il cono a tromba bimodale migliora il diagramma del piano $E$ introducendo un modo di ordine superiore TM11, in modo che il suo diagramma presenti caratteristiche di fascio equalizzato assialmente simmetrico. La figura seguente mostra uno schema della distribuzione del campo elettrico di apertura del modo principale TE11 e del modo di ordine superiore TM11 in una guida d'onda circolare e la sua distribuzione di campo di apertura sintetizzata.
La forma di implementazione strutturale del corno conico a doppia modalità non è unica. I metodi di implementazione più comuni includono il corno di Potter e il corno di Pickett-Potter.
La figura seguente mostra i risultati della simulazione dell'antenna conica a tromba dual-mode di Potter.
Data di pubblicazione: 01-03-2024
