Hornantenne er en av de mest brukte antennene med enkel struktur, bredt frekvensområde, stor effektkapasitet og høy forsterkning.Hornantennerbrukes ofte som mateantenner i storskala radioastronomi, satellittsporing og kommunikasjonsantenner. I tillegg til å tjene som mating for reflektorer og linser, er de et vanlig element i fasede antenner og fungerer som en vanlig standard for kalibrering og forsterkningsmålinger av andre antenner.
En hornantenne dannes ved gradvis å utfolde en rektangulær bølgeleder eller en sirkulær bølgeleder på en spesifikk måte. På grunn av den gradvise utvidelsen av bølgelederens munnflate forbedres samsvaret mellom bølgelederen og det frie rommet, noe som gjør refleksjonskoeffisienten mindre. For den matede rektangulære bølgelederen bør man oppnå så mye som mulig single-mode-overføring, det vil si at bare TE10-bølger overføres. Dette konsentrerer ikke bare signalenergien og reduserer tapet, men unngår også effekten av inter-mode-interferens og ytterligere spredning forårsaket av flere moduser.
I henhold til de ulike utplasseringsmetodene for hornantenner, kan de deles inn isektorhornantenner, pyramidehornantenner,koniske hornantenner, bølgede hornantenner, riflede hornantenner, multimodushornantenner, osv. Disse vanlige hornantennene er beskrevet nedenfor. Innledning én etter én
Sektorhornantenne
E-plan sektor hornantenne
E-plansektorhornantennen er laget av en rektangulær bølgeleder som er åpnet i en viss vinkel i retning av det elektriske feltet.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for E-plansektorhornantennen. Det kan sees at strålebredden til dette mønsteret i E-planretningen er smalere enn i H-planretningen, noe som skyldes den større blenderåpningen til E-planet.
H-plan sektor hornantenne
H-plansektorhornantennen er laget av en rektangulær bølgeleder som er åpnet i en viss vinkel i retning av magnetfeltet.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for H-plansektorhornantennen. Det kan sees at strålebredden til dette mønsteret i H-planretningen er smalere enn i E-planretningen, noe som skyldes den større blenderåpningen til H-planet.
RFMISO-sektorens hornantenneprodukter:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Pyramidehornantenne
Pyramidehornantennen er laget av en rektangulær bølgeleder som åpnes i en viss vinkel i to retninger samtidig.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for en pyramideformet hornantenne. Strålingsegenskapene er i utgangspunktet en kombinasjon av E-plan- og H-plan-sektorhorn.
Konisk hornantenne
Når den åpne enden av en sirkulær bølgeleder er hornformet, kalles den en konisk hornantenne. En konisk hornantenne har en sirkulær eller elliptisk åpning over seg.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for den koniske hornantennen.
RFMISO koniske hornantenneprodukter:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Bølgepapp hornantenne
En korrugert hornantenne er en hornantenne med en korrugert indre overflate. Den har fordelene med bredt frekvensbånd, lav krysspolarisering og god strålesymmetriytelse, men strukturen er kompleks, og prosesseringsvanskeligheten og kostnadene er høye.
Korrugerte hornantenner kan deles inn i to typer: pyramideformede korrugerte hornantenner og koniske korrugerte hornantenner.
RFMISO korrugerte hornantenneprodukter:
RM-CHA140220-22
Pyramidal bølget hornantenne
Konisk korrugert hornantenne
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for den koniske korrugerte hornantennen.
Riflet hornantenne
Når driftsfrekvensen til en konvensjonell hornantenne er større enn 15 GHz, begynner bakloben å splitte seg, og sidelobenivået øker. Å legge til en ryggstruktur i høyttalerhulrommet kan øke båndbredden, redusere impedansen, øke forsterkningen og forbedre retningen til strålingen.
Hornantenner med riller deles hovedsakelig inn i hornantenner med dobbelt riller og hornantenner med fire riller. Følgende bruker den vanligste pyramideformede hornantennen med dobbelt riller som et eksempel for simulering.
Pyramid Double Ridge Horn-antenne
Ved å legge til to ryggstrukturer mellom bølgelederdelen og hornåpningsdelen, dannes en dobbeltrygget hornantenne. Bølgelederseksjonen er delt inn i et bakhulrom og en ryggbølgeleder. Bakhulrommet kan filtrere ut høyereordens moduser som eksiteres i bølgelederen. Ryggbølgelederen reduserer grensefrekvensen til hovedmodusoverføringen, og oppnår dermed formålet med å utvide frekvensbåndet.
Den rillede hornantennen er mindre enn den vanlige hornantennen i samme frekvensbånd og har en høyere forsterkning enn den vanlige hornantennen i samme frekvensbånd.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for den pyramideformede dobbeltrillede hornantennen.
Multimodus hornantenne
I mange bruksområder er hornantenner nødvendige for å gi symmetriske mønstre i alle plan, fasesenterkoïndens i $E$- og $H$-planene, og sidelobesuppresjon.
Multimodus-eksitasjonshornstrukturen kan forbedre stråleutjevningseffekten for hvert plan og redusere sidelobenivået. En av de vanligste multimodushornantennene er den koniske hornantennen med to moduser.
Dobbeltmodus konisk hornantenne
Dobbeltmodus-kjeglehornet forbedrer $E$-planmønsteret ved å introdusere en høyereordens modus TM11-modus, slik at mønsteret har aksialsymmetriske, utjevnede stråleegenskaper. Figuren nedenfor er et skjematisk diagram av den elektriske feltfordelingen i aperturen for hovedmodus TE11-modusen og høyereordens modus TM11 i en sirkulær bølgeleder og dens syntetiserte aperturfeltfordeling.
Den strukturelle implementeringsformen til det koniske hornet med to moduser er ikke unik. Vanlige implementeringsmetoder inkluderer Potter-horn og Pickett-Potter-horn.
Figuren nedenfor viser simuleringsresultatene for Potters dual-mode koniske hornantenne.
Publisert: 01.03.2024
