De geschiedenis van hoornantennes gaat terug tot 1897, toen radio-onderzoeker Jagadish Chandra Bose baanbrekende experimentele ontwerpen uitvoerde met behulp van microgolven. Later, in 1938, vonden GC Southworth en Wilmer Barrow respectievelijk de structuur van de moderne hoornantenne uit. Sindsdien worden hoornantenneontwerpen continu bestudeerd om hun stralingspatronen en toepassingen in diverse vakgebieden te verklaren. Deze antennes zijn zeer bekend op het gebied van golfgeleidertransmissie en microgolven, en worden daarom vaak hoornantennes genoemd.microgolfantennesDaarom zal dit artikel ingaan op de werking van hoornantennes en hun toepassingen in diverse vakgebieden.
Wat is een hoornantenne?
A hoornantenneEen hoornantenne is een apertuurantenne die speciaal is ontworpen voor microgolffrequenties en een verbreed of hoornvormig uiteinde heeft. Deze structuur geeft de antenne een grotere richtingsgevoeligheid, waardoor het uitgezonden signaal gemakkelijk over lange afstanden kan worden verzonden. Hoornantennes werken voornamelijk op microgolffrequenties, dus hun frequentiebereik ligt meestal in het UHF- of EHF-bereik.
RFMISO hoornantenne RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
Deze antennes worden gebruikt als voedingshoorns voor grote antennes zoals parabolische en richtantennes. Hun voordelen zijn onder andere een eenvoudig ontwerp en afstelling, een lage staande golfverhouding, een matige richtingsgevoeligheid en een brede bandbreedte.
Ontwerp en werking van hoornantennes
Hoornantennes kunnen worden ontworpen met behulp van hoornvormige golfgeleiders voor het verzenden en ontvangen van radiofrequente microgolfsignalen. Ze worden doorgaans gebruikt in combinatie met golfgeleidervoedingen en gerichte radiogolven om smalle bundels te creëren. Het verbrede gedeelte kan verschillende vormen hebben, zoals vierkant, conisch of rechthoekig. Om een goede werking te garanderen, moet de antenne zo klein mogelijk zijn. Als de golflengte erg groot is of de hoorn te klein, zal de antenne niet goed functioneren.
Schematische tekening van een hoornantenne
Bij een hoornantenne wordt een deel van de invallende energie via de ingang van de golfgeleider uitgestraald, terwijl de rest van de energie via dezelfde ingang wordt teruggekaatst omdat de ingang open is. Dit resulteert in een slechte impedantieaanpassing tussen de ruimte en de golfgeleider. Bovendien beïnvloedt diffractie aan de randen van de golfgeleider het stralingsvermogen ervan.
Om de tekortkomingen van de golfgeleider te ondervangen, is de eindopening ontworpen in de vorm van een elektromagnetische hoorn. Dit zorgt voor een vloeiende overgang tussen de ruimte en de golfgeleider, waardoor de radiogolven beter gericht worden.
Door de golfgeleider te veranderen in een hoornstructuur, wordt de discontinuïteit en de impedantie van 377 ohm tussen de ruimte en de golfgeleider geëlimineerd. Dit verbetert de richtingsgevoeligheid en de versterking van de zendantenne door diffractie aan de randen te verminderen, waardoor de invallende energie in de voorwaartse richting wordt uitgezonden.
Zo werkt een hoornantenne: zodra één uiteinde van de golfgeleider wordt aangeslagen, ontstaat er een magnetisch veld. Bij golfgeleiderpropagatie kan het voortplantende veld via de wanden van de golfgeleider worden gecontroleerd, zodat het veld zich niet bolvormig voortplant, maar op een manier die vergelijkbaar is met propagatie in de vrije ruimte. Zodra het passerende veld het uiteinde van de golfgeleider bereikt, plant het zich voort op dezelfde manier als in de vrije ruimte, waardoor er een bolvormig golffront ontstaat aan het uiteinde van de golfgeleider.
Veelvoorkomende typen hoornantennes
Standaard hoornantenneEen hoornantenne is een type antenne dat veel gebruikt wordt in communicatiesystemen en een vaste versterking en bundelbreedte heeft. Dit type antenne is geschikt voor diverse toepassingen en biedt een stabiele en betrouwbare signaaldekking, een hoge vermogensoverdrachtsefficiëntie en een goede storingsonderdrukking. Hoornantennes met standaardversterking worden doorgaans veel gebruikt in mobiele communicatie, vaste communicatie, satellietcommunicatie en andere gebieden.
Aanbevelingen voor RFMISO standaard hoornantennes:
RM-SGHA159-20 (4,90-7,05 GHz)
RM-SGHA90-15 (8,2-12,5 GHz)
RM-SGHA284-10 (2,60-3,95 GHz)
Breedband hoornantenneEen antenne wordt gebruikt voor het ontvangen en verzenden van draadloze signalen. Hij heeft een brede bandbreedte, kan signalen in meerdere frequentiebanden tegelijk opvangen en behoudt goede prestaties in verschillende frequentiebanden. De antenne wordt veel gebruikt in draadloze communicatiesystemen, radarsystemen en andere toepassingen die een brede bandbreedte vereisen. De structuur heeft de vorm van een trechter, waardoor signalen effectief kunnen worden ontvangen en verzonden. De antenne heeft een sterke anti-interferentiecapaciteit en een groot zendbereik.
Aanbevelingen voor RFMISO breedbandhoornantennes:
RM-BDHA618-10 (6-18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18-40 GHz)
Dubbel gepolariseerde hoornantenneEen hoornantenne is speciaal ontworpen om elektromagnetische golven in twee orthogonale richtingen te verzenden en te ontvangen. Deze bestaat meestal uit twee verticaal geplaatste gegolfde hoornantennes, die tegelijkertijd gepolariseerde signalen in horizontale en verticale richting kunnen verzenden en ontvangen. Het wordt vaak gebruikt in radar-, satellietcommunicatie- en mobiele communicatiesystemen om de efficiëntie en betrouwbaarheid van gegevensoverdracht te verbeteren. Dit type antenne heeft een eenvoudig ontwerp en stabiele prestaties en wordt veelvuldig toegepast in moderne communicatietechnologie.
Productaanbeveling voor de RFMISO dual-polarisatie hoornantenne:
RM-BDPHA0818-12 (0,8-18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60-90 GHz)
Circulaire polarisatiehoornantenneEen trechterantenne is een speciaal ontworpen antenne die tegelijkertijd elektromagnetische golven in verticale en horizontale richting kan ontvangen en verzenden. Deze bestaat meestal uit een cirkelvormige golfgeleider en een speciaal gevormde trechtervormige opening. Dankzij deze structuur is circulair gepolariseerde transmissie en ontvangst mogelijk. Dit type antenne wordt veel gebruikt in radar-, communicatie- en satellietsystemen en biedt betrouwbaardere mogelijkheden voor signaaloverdracht en -ontvangst.
Aanbevelingen van RFMISO voor circulair gepolariseerde hoornantennes:
RM-CPHA82124-20 (8,2-12,4 GHz)
RM-CPHA09225-13 (0,9-2,25GHz)
RM-CPHA218-16 (2-18 GHz)
Voordelen van een hoornantenne
1. Geen resonantiecomponenten en kan werken in een brede bandbreedte en een breed frequentiebereik.
2. De bundelbreedteverhouding is meestal 10:1 (1 GHz – 10 GHz), soms tot wel 20:1.
3. Eenvoudig ontwerp.
4. Eenvoudig aan te sluiten op golfgeleider- en coaxiale voedingslijnen.
5. Met een lage staande golfverhouding (SWR) kan het staande golven verminderen.
6. Goede impedantieaanpassing.
7. De prestaties zijn stabiel over het gehele frequentiebereik.
8. Kan kleine blaadjes vormen.
9. Gebruikt als voedingshoorn voor grote parabolische antennes.
10. Zorg voor een betere richtingaanwijzing.
11. Vermijd staande golven.
12. Geen resonantiecomponenten en kan over een brede bandbreedte werken.
13. Het heeft een sterke directionaliteit en biedt een hogere directionaliteit.
14. Geeft minder reflectie.
Toepassing van een hoornantenne
Deze antennes worden voornamelijk gebruikt voor astronomisch onderzoek en microgolftoepassingen. Ze kunnen dienen als voedingselementen voor het meten van verschillende antenneparameters in het laboratorium. Bij microgolffrequenties kunnen deze antennes worden gebruikt, mits ze een matige versterking hebben. Om een gemiddelde versterking te bereiken, moet de hoornantenne groter zijn. Dit type antenne is geschikt voor flitsers om interferentie met de vereiste reflectierespons te voorkomen. Parabolische reflectoren kunnen worden aangestuurd door voedingselementen zoals hoornantennes, waardoor de reflectoren worden verlicht door gebruik te maken van de hogere richtingsgevoeligheid die ze bieden.
Bezoek ons voor meer informatie.
Telefoon: 0086-028-82695327
Geplaatst op: 28 maart 2024
