L'expansió d'una antena de banya és l'expansió gradual d'una guia d'ones des de la seva gola fins a una obertura radiant més gran.Aquesta transició permet que el camp electromagnètic guiat s'escampi abans que arribi a l'espai lliure, cosa que ajuda l'antena a aconseguir una adaptació d'impedància, directivitat i control del feix útils.
Què significa eixamfar en una antena de banya?
Una guia d'ones simple amb extrems oberts pot radiar, però el límit abrupte entre la guia d'ones i l'espai lliure provoca reflexió i limita l'obertura radiant efectiva. Una bocina acampanada canvia la secció transversal de la guia d'ones progressivament en lloc de bruscament.
A mesura que el camp viatja a través de la flamarada, s'expandeix a través d'una obertura més gran. La mida de l'obertura i la distribució de fase determinen característiques importants com el guany, l'amplada del feix, els lòbuls laterals i l'eficiència de la radiació. La flamarada redueix la severitat de la transició, però no elimina la reflexió ni garanteix una coincidència perfecta.
Per què importa la flamarada de l'antena de la trompeta
Adaptació d'impedància i VSWR
Una transició gradual generalment redueix la discrepància entre el mode guiat i l'espai lliure. El resultat exacte depèn del perfil de la bocina, la longitud, l'obertura i les dimensions de la guia d'ones, per la qual cosa s'ha de verificar la ROE a través de la banda de freqüència prevista.
Guany i obertura efectiva
El flaring crea una obertura de radiació efectiva més gran. Quan el camp d'obertura té una amplitud i una distribució de fase adequades, es concentra més energia en la direcció frontal i augmenta el guany de l'antena. El guany no es determina només per l'angle del flaring.
Amplada de feix i patró de radiació
Una obertura elèctrica més gran sol produir un feix principal més estret. Les dimensions de l'expansió del pla E i del pla H es poden seleccionar independentment en una trompa piramidal, cosa que permet als dissenyadors donar forma al feix a cada pla principal.
Error de fase d'obertura
El camp no arriba a cada punt de l'obertura amb exactament la mateixa fase. Si una bocina és massa curta per a la seva mida d'obertura, la variació de fase pot augmentar, reduint l'eficiència de l'obertura i afectant el feix principal i els lòbuls laterals.
Com funcionen conjuntament l'angle de flare, la mida de l'obertura i la longitud de la bocina
No hi ha un angle de flare universalment òptim per a cada antena de trompeta. La geometria òptima depèn de la freqüència, el mode de guia d'ones, el guany de l'objectiu, l'amplada del feix, l'amplada de banda, la mida admissible i els requisits del patró de radiació.
- Un angle de flare més amplipot produir una obertura més gran en una estructura més curta, però una botzina excessivament curta pot introduir un error de fase d'obertura més gran.
- Un angle de flare més petitgeneralment requereix una botzina més llarga per a la mateixa mida d'obertura, augmentant la longitud mecànica alhora que permet una transició més gradual.
- Una obertura més granpot suportar una directivitat més alta i un feix més estret, sempre que la distribució de fase i amplitud estigui ben controlada.
Geometries comunes de banya acampanada
- Trompa sectorial del pla E:s'ha encendrat principalment en el pla del camp elèctric.
- Trompa sectorial del pla H:flamejava principalment en el pla del camp magnètic.
- Banya piramidal:s'eixamfla en els dos plans principals i s'utilitza habitualment per a aplicacions de guany estàndard.
- Trompa cònica:format a partir d'una guia d'ones circular i expandit cap a una obertura circular.
Consideracions pràctiques de disseny
Els enginyers avaluen la geometria de la flamarada juntament amb la freqüència de funcionament, les dimensions de la guia d'ones, el guany, l'amplada de feix de 3 dB, la ROE, el nivell del lòbul lateral, la polarització i les restriccions mecàniques. A freqüències d'ones mil·limètriques, la precisió del mecanitzat, la qualitat de la superfície i l'alineació de les brides esdevenen cada cop més importants perquè els petits errors dimensionals representen una fracció més gran de la longitud d'ona.
Antenes i components de guia d'ones relacionats de 15–22 GHz
Els productes següents il·lustren diversos components de RF disponibles en el rang de 15–22 GHz. Per a una bocina de guany estàndard acampanada en aquesta banda, vegeu el RM-SGHA51-25.
On s'utilitzen antenes de banya acampanades
- Sistemes de mesura i calibratge d'antenes
- Sistemes de transmissió i recepció de radar
- Alimentacions de satèl·lit i antena reflectora
- Proves de laboratori de compatibilitat electromagnètica i microones
- Enllaços de comunicació per microones i ones mil·limètriques
Preguntes freqüents
Un angle de flare més gran sempre augmenta el guany?
No. Un angle de flare més gran pot augmentar la mida de l'obertura per a una longitud de bocina fixa, però un error de fase excessiu pot reduir l'eficiència de l'obertura. El guany depèn de la geometria completa i la distribució del camp.
Quin és el millor angle de flare per a una antena de trompeta?
No hi ha un únic valor òptim. Els dissenyadors seleccionen l'angle juntament amb les dimensions de l'obertura i la longitud de la bocina per complir els requisits de freqüència, guany, amplada del feix, ROE i mida.
El flaring elimina els reflexos?
No. L'envasament proporciona una transició més gradual de la guia d'ones a l'espai lliure i pot reduir la reflexió, però la coincidència final encara depèn del disseny complet.
Triar una antena de trompa
Subministraments RF MISOsolucions d'antenes de trompetaper a aplicacions de microones i ones mil·limètriques. Per a una opció de guany estàndard de 14,5–22 GHz, reviseu elRM-SGHA51-25Per a una visió general més àmplia, vegeuAntena de trompa: principi de funcionament, tipus, característiques de radiació i aplicacions.
Necessiteu ajuda per seleccionar una geometria de flare, un rang de freqüències, un guany o una interfície?Contacteu amb RF MISOper parlar dels vostres requisits de mesurament o integració de sistemes.
Per a més informació sobre les antenes, visiteu:
Data de publicació: 17 d'abril de 2025
