Что такое рупорная антенна? Каковы ее основные принципы и применение?

Рупорная антенна— поверхностная антенна, микроволновая антенна с круглым или прямоугольным поперечным сечением, в которой постепенно открывается вывод волновода. Это наиболее широко используемый тип микроволновой антенны. Ее поле излучения определяется размером устья и типом распространения динамика. Среди них влияние стенки рупора на излучение можно рассчитать с помощью принципа геометрической дифракции. Если длина рупора остается неизменной, размер поверхности устья и квадратичная разность фаз будут увеличиваться с увеличением угла раскрытия рупора, но усиление не будет меняться с размером поверхности устья. Если вам нужно расширить частотный диапазон динамика, вам нужно уменьшить отражение на шейке и устье динамика; отражение будет уменьшаться с увеличением размера устья. Структура рупорной антенны относительно проста, а диаграмма направленности относительно проста и легко управляема. Она, как правило, используется как средненаправленная антенна. Параболические рефлекторные рупорные антенны с широким диапазоном частот, низкими боковыми лепестками и высокой эффективностью часто используются в микроволновой релейной связи.

Поле излучения рупорной антенны можно рассчитать из поля поверхности с использованием принципа Гюйгенса. Поле поверхности устья определяется размером поверхности устья и волновой диаграммой распространения рупора. Геометрическая теория дифракции может быть использована для расчета влияния стенки рупора на излучение, так что рассчитанная диаграмма и измеренное значение могут хорошо согласовываться вплоть до дальнего бокового лепестка. Его характеристики излучения определяются размером и распределением поля поверхности устья, в то время как импеданс определяется отражением шеи динамика (начальный разрыв) и поверхности устья. Когда длина рупора постоянна, если угол раскрытия рупора постепенно увеличивается, размер поверхности устья и квадратичная разность фаз также будут увеличиваться одновременно, но усиление не увеличивается одновременно с размером поверхности устья, и есть усиление с максимальным значением. Размер поверхности устья, динамик с таким размером называется лучшим динамиком. Конические и пирамидальные рупоры распространяют сферические волны, тогда как веерообразные рупоры, которые открываются на одной поверхности (поверхность E или H), распространяют цилиндрические волны. Поверхностное поле устья рупора представляет собой поле с квадратичной разностью фаз. Размер квадратичной разности фаз связан с длиной рупора и размером поверхности устья.

Рупорные антенны обычно используются в следующих областях: 1. Облучатели для больших радиотелескопов, отражательные антенные облучатели для наземных станций спутниковой связи и отражательные антенные облучатели для микроволновых релейных систем связи; 2. Единичные антенны для фазированных решеток; 3. Антенны. При измерениях рупорные антенны часто используются в качестве общего стандарта для калибровки и проверки усиления других антенн с высоким коэффициентом усиления.