La storia delle antenne a tromba risale al 1897, quando il ricercatore radiofonico Jagadish Chandra Bose condusse progetti sperimentali pionieristici utilizzando le microonde. Successivamente, GC Southworth e Wilmer Barrow inventarono la struttura della moderna antenna a tromba, rispettivamente nel 1938. Da allora, i progetti di antenne a tromba sono stati costantemente studiati per spiegarne i diagrammi di radiazione e le applicazioni in una varietà di campi. Queste antenne sono molto famose nel campo della trasmissione a guida d'onda e delle microonde, motivo per cui sono spesso chiamateantenne a microondePertanto, questo articolo esplorerà il funzionamento delle antenne a tromba e le loro applicazioni in vari campi.
Cos'è un'antenna a tromba?
A antenna a trombaè un'antenna ad apertura progettata specificamente per le frequenze delle microonde, con un'estremità allargata o a forma di corno. Questa struttura conferisce all'antenna una maggiore direttività, consentendo una facile trasmissione del segnale emesso su lunghe distanze. Le antenne a corno operano principalmente alle frequenze delle microonde, quindi la loro gamma di frequenza è solitamente UHF o EHF.
Antenna a tromba RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18 GHz)
Queste antenne vengono utilizzate come feed horn per antenne di grandi dimensioni, come antenne paraboliche e direzionali. I loro vantaggi includono semplicità di progettazione e regolazione, basso rapporto d'onda stazionaria, direttività moderata e ampia larghezza di banda.
Progettazione e funzionamento dell'antenna a tromba
I progetti di antenne a tromba possono essere implementati utilizzando guide d'onda a forma di tromba per la trasmissione e la ricezione di segnali a microonde a radiofrequenza. In genere, vengono utilizzate in combinazione con guide d'onda e onde radio dirette per creare fasci stretti. La sezione svasata può avere diverse forme, come quadrata, conica o rettangolare. Per garantire un corretto funzionamento, le dimensioni dell'antenna devono essere le più ridotte possibile. Se la lunghezza d'onda è molto elevata o le dimensioni della tromba sono ridotte, l'antenna non funzionerà correttamente.
Disegno schematico dell'antenna a tromba
In un'antenna a tromba, parte dell'energia incidente viene irradiata dall'ingresso della guida d'onda, mentre la restante energia viene riflessa dallo stesso ingresso perché quest'ultimo è aperto, con conseguente scarsa corrispondenza di impedenza tra lo spazio e la guida d'onda. Inoltre, ai bordi della guida d'onda, la diffrazione ne compromette la capacità radiativa.
Per superare i difetti della guida d'onda, l'apertura terminale è progettata a forma di tromba elettromagnetica. Ciò consente una transizione fluida tra lo spazio e la guida d'onda, garantendo una migliore direttività per le onde radio.
Modificando la guida d'onda come una struttura a tromba, si elimina la discontinuità e l'impedenza di 377 ohm tra lo spazio e la guida d'onda. Ciò migliora la direttività e il guadagno dell'antenna trasmittente riducendo la diffrazione ai bordi per fornire energia incidente emessa in avanti.
Ecco come funziona un'antenna a tromba: una volta eccitata un'estremità della guida d'onda, viene prodotto un campo magnetico. Nel caso della propagazione in guida d'onda, il campo di propagazione può essere controllato attraverso le pareti della guida d'onda in modo che il campo non si propaghi in modo sferico, ma in modo simile alla propagazione nello spazio libero. Una volta che il campo passante raggiunge l'estremità della guida d'onda, si propaga allo stesso modo che nello spazio libero, ottenendo così un fronte d'onda sferico all'estremità della guida d'onda.
Tipi comuni di antenne a tromba
Antenna a tromba con guadagno standardÈ un tipo di antenna ampiamente utilizzato nei sistemi di comunicazione con guadagno e larghezza di fascio fissi. Questo tipo di antenna è adatto a molte applicazioni e può fornire una copertura del segnale stabile e affidabile, nonché un'elevata efficienza di trasmissione di potenza e una buona capacità anti-interferenza. Le antenne a tromba a guadagno standard sono generalmente ampiamente utilizzate nelle comunicazioni mobili, fisse, satellitari e in altri settori.
Raccomandazioni sul prodotto: antenna a tromba con guadagno standard RFMISO
RM-SGHA159-20 (4,90-7,05 GHz)
RM-SGHA90-15（8,2-12,5 GHz）
RM-SGHA284-10 (2,60-3,95 GHz)
Antenna a tromba a banda largaÈ un'antenna utilizzata per ricevere e trasmettere segnali wireless. Ha caratteristiche di banda larga, può coprire segnali in più bande di frequenza contemporaneamente e può mantenere buone prestazioni in diverse bande di frequenza. È comunemente utilizzata nei sistemi di comunicazione wireless, nei sistemi radar e in altre applicazioni che richiedono una copertura a banda larga. La sua struttura è simile alla forma di una campana, che può ricevere e trasmettere efficacemente i segnali e ha una forte capacità anti-interferenza e una lunga distanza di trasmissione.
Raccomandazioni sul prodotto per l'antenna a tromba a banda larga RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18-40 GHz)
Antenna a tromba a doppia polarizzazioneÈ un'antenna specificamente progettata per trasmettere e ricevere onde elettromagnetiche in due direzioni ortogonali. Solitamente è costituita da due antenne a tromba ondulata disposte verticalmente, in grado di trasmettere e ricevere simultaneamente segnali polarizzati in direzione orizzontale e verticale. Viene spesso utilizzata nei sistemi radar, nelle comunicazioni satellitari e nelle comunicazioni mobili per migliorare l'efficienza e l'affidabilità della trasmissione dati. Questo tipo di antenna ha un design semplice e prestazioni stabili, ed è ampiamente utilizzato nelle moderne tecnologie di comunicazione.
Raccomandazione del prodotto: antenna a tromba a doppia polarizzazione RFMISO
RM-BDPHA0818-12 (0,8-18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60-90 GHz)
Antenna a tromba a polarizzazione circolareÈ un'antenna appositamente progettata in grado di ricevere e trasmettere onde elettromagnetiche in direzione verticale e orizzontale contemporaneamente. Solitamente è costituita da una guida d'onda circolare e da una campana di forma particolare. Grazie a questa struttura, è possibile ottenere una trasmissione e una ricezione a polarizzazione circolare. Questo tipo di antenna è ampiamente utilizzato nei sistemi radar, di comunicazione e satellitari, offrendo capacità di trasmissione e ricezione del segnale più affidabili.
Raccomandazioni sul prodotto per l'antenna a tromba a polarizzazione circolare RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8,2-12,4 GHz)
RM-CPHA09225-13（0,9-2,25 GHz）
RM-CPHA218-16 (2-18 GHz)
Vantaggi dell'antenna a tromba
1. Nessun componente risonante e può funzionare in un'ampia larghezza di banda e in un'ampia gamma di frequenze.
2. Il rapporto di larghezza del fascio è solitamente 10:1 (1 GHz – 10 GHz), a volte fino a 20:1.
3. Design semplice.
4. Facile da collegare alla guida d'onda e alle linee di alimentazione coassiali.
5. Grazie al basso rapporto di onde stazionarie (SWR), è possibile ridurre le onde stazionarie.
6. Buon adattamento di impedenza.
7. Le prestazioni sono stabili su tutta la gamma di frequenze.
8. Può formare piccole foglioline.
9. Utilizzato come feed horn per grandi antenne paraboliche.
10. Fornire una migliore direzionalità.
11. Evitare le onde stazionarie.
12. Nessun componente risonante e può funzionare su un'ampia larghezza di banda.
13. Ha una forte direzionalità e garantisce una direzionalità più elevata.
14. Fornisce meno riflessione.
Applicazione dell'antenna a tromba
Queste antenne sono utilizzate principalmente per la ricerca astronomica e per applicazioni basate sulle microonde. Possono essere utilizzate come elementi di alimentazione per la misurazione di diversi parametri dell'antenna in laboratorio. Alle frequenze delle microonde, queste antenne possono essere utilizzate purché abbiano un guadagno moderato. Per ottenere un funzionamento a guadagno medio, le dimensioni dell'antenna a tromba devono essere maggiori. Questi tipi di antenne sono adatti per gli autovelox per evitare interferenze con la risposta di riflessione richiesta. I riflettori parabolici possono essere eccitati da elementi di alimentazione come le antenne a tromba, illuminando così i riflettori sfruttando la maggiore direttività che forniscono.
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Data di pubblicazione: 28 marzo 2024
