L'antenne cornet est l'une des antennes les plus utilisées avec une structure simple, une large gamme de fréquences, une grande capacité de puissance et un gain élevé.Antennes cornetElles sont souvent utilisées comme antennes d'alimentation en radioastronomie à grande échelle, pour le suivi des satellites et les antennes de communication. Outre leur rôle d'alimentation pour les réflecteurs et les lentilles, elles constituent un élément courant des réseaux à commande de phase et servent de référence pour l'étalonnage et les mesures de gain d'autres antennes.
Une antenne cornet est formée en dépliant progressivement un guide d'ondes rectangulaire ou circulaire selon une méthode spécifique. L'expansion progressive de la surface d'ouverture du guide d'ondes améliore l'adaptation entre le guide d'ondes et l'espace libre, réduisant ainsi le coefficient de réflexion. Pour le guide d'ondes rectangulaire alimenté, la transmission doit être autant que possible monomode, c'est-à-dire que seules les ondes TE10 sont transmises. Cela permet non seulement de concentrer l'énergie du signal et de réduire les pertes, mais aussi d'éviter les interférences intermodales et la dispersion supplémentaire causée par les modes multiples.
Selon les différentes méthodes de déploiement des antennes cornet, elles peuvent être divisées enantennes cornet sectorielles, antennes cornet pyramidales,antennes cornet coniques, antennes cornet ondulées, antennes cornet striées, antennes cornet multimodes, etc. Ces antennes cornet courantes sont décrites ci-dessous. Présentation une par une
Antenne cornet sectorielle
Antenne cornet sectorielle E-plane
L'antenne cornet sectorielle E-plane est constituée d'un guide d'ondes rectangulaire ouvert à un certain angle dans la direction du champ électrique.
La figure ci-dessous présente les résultats de la simulation de l'antenne cornet sectorielle du plan E. On constate que la largeur du faisceau de ce diagramme est plus étroite dans la direction du plan E que dans la direction du plan H, en raison de la plus grande ouverture du plan E.
Antenne cornet sectorielle plan H
L'antenne cornet sectorielle plan H est constituée d'un guide d'ondes rectangulaire ouvert à un certain angle dans la direction du champ magnétique.
La figure ci-dessous présente les résultats de la simulation de l'antenne cornet sectorielle plan H. On constate que la largeur du faisceau de ce diagramme est plus étroite dans la direction du plan H que dans la direction du plan E, ce qui s'explique par la plus grande ouverture du plan H.
Produits d'antenne cornet sectorielle RFMISO :
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Antenne cornet pyramidale
L'antenne cornet pyramidale est constituée d'un guide d'ondes rectangulaire ouvert à un certain angle dans deux directions en même temps.
La figure ci-dessous présente les résultats de simulation d'une antenne cornet pyramidale. Ses caractéristiques de rayonnement sont essentiellement une combinaison de cornet à secteurs de plan E et de plan H.
Antenne cornet conique
Lorsque l'extrémité ouverte d'un guide d'ondes circulaire est en forme de cornet, on parle d'antenne cornet conique. Une antenne cornet conique possède une ouverture circulaire ou elliptique au-dessus.
La figure ci-dessous montre les résultats de la simulation de l'antenne cornet conique.
Produits d'antenne cornet conique RFMISO :
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Antenne cornet ondulée
Une antenne cornet ondulée est une antenne cornet dont la surface intérieure est ondulée. Elle présente les avantages d'une large bande de fréquences, d'une faible polarisation croisée et d'une bonne symétrie de faisceau, mais sa structure est complexe et sa fabrication est complexe, ainsi que son coût élevé.
Les antennes cornet ondulées peuvent être divisées en deux types : les antennes cornet ondulées pyramidales et les antennes cornet ondulées coniques.
Produits d'antenne cornet ondulé RFMISO :
RM-CHA140220-22
Antenne cornet pyramidale ondulée
Antenne cornet conique ondulée
La figure ci-dessous montre les résultats de la simulation de l'antenne cornet ondulée conique.
Antenne cornet striée
Lorsque la fréquence de fonctionnement d'une antenne cornet conventionnelle dépasse 15 GHz, le lobe arrière commence à se diviser et le niveau du lobe latéral augmente. L'ajout d'une structure en crête à la cavité du haut-parleur peut augmenter la bande passante, réduire l'impédance, augmenter le gain et améliorer la directivité du rayonnement.
Les antennes cornet à crête se divisent principalement en antennes cornet à double crête et en antennes cornet à quatre crêtes. L'exemple suivant utilise l'antenne cornet pyramidale à double crête, la plus courante, comme exemple de simulation.
Antenne cornet à double crête pyramidale
L'ajout de deux structures de crête entre le guide d'ondes et l'ouverture du cornet permet d'obtenir une antenne cornet à double crête. La section guide d'ondes est divisée en une cavité arrière et un guide d'ondes de crête. La cavité arrière permet de filtrer les modes d'ordre supérieur excités dans le guide d'ondes. Le guide d'ondes de crête réduit la fréquence de coupure de la transmission du mode principal, permettant ainsi d'élargir la bande de fréquences.
L'antenne cornet striée est plus petite que l'antenne cornet générale dans la même bande de fréquences et a un gain plus élevé que l'antenne cornet générale dans la même bande de fréquences.
La figure ci-dessous montre les résultats de la simulation de l'antenne cornet pyramidale à double crête.
Antenne cornet multimode
Dans de nombreuses applications, les antennes cornet doivent fournir des motifs symétriques dans tous les plans, une coïncidence du centre de phase dans les plans E et H et une suppression des lobes secondaires.
La structure du cornet d'excitation multimode permet d'améliorer l'égalisation du faisceau de chaque plan et de réduire le niveau des lobes secondaires. L'antenne cornet multimode la plus courante est l'antenne cornet conique bimode.
Antenne cornet conique bimode
Le cornet conique bimode améliore le diagramme du plan E en introduisant un mode TM11 d'ordre supérieur, de sorte que son diagramme présente des caractéristiques de faisceau égalisé axialement symétriques. La figure ci-dessous présente un schéma de la distribution du champ électrique d'ouverture du mode principal TE11 et du mode d'ordre supérieur TM11 dans un guide d'ondes circulaire, ainsi que leur distribution du champ d'ouverture synthétisée.
La forme structurelle du pavillon conique bimode n'est pas unique. Les méthodes d'implémentation les plus courantes incluent le pavillon de Potter et le pavillon de Pickett-Potter.
La figure ci-dessous montre les résultats de la simulation de l'antenne cornet conique bimode Potter.
Date de publication : 01/03/2024
