Torviantenni on yksi laajalti käytetyistä antenneista, jolla on yksinkertainen rakenne, laaja taajuusalue, suuri tehokapasiteetti ja korkea vahvistus.Torvi antennitkäytetään usein syöttöantenneina laajamittaisessa radioastronomiassa, satelliittiseuranta- ja viestintäantenneissa.Sen lisäksi, että se toimii heijastimien ja linssien syötteenä, se on yleinen elementti vaiheistetuissa ryhmissä ja toimii yhteisenä standardina muiden antennien kalibroinnissa ja vahvistusmittauksissa.
Torviantenni muodostetaan avaamalla asteittain suorakaiteen muotoinen aaltoputki tai pyöreä aaltoputki tietyllä tavalla.Aaltoputken suupinnan asteittaisen laajenemisen ansiosta aaltoputken ja vapaan tilan välinen yhteensopivuus paranee, jolloin heijastuskerroin pienenee.Syötetylle suorakaiteen muotoiselle aaltoputkelle tulisi saavuttaa mahdollisimman pitkälle yksimuotoinen lähetys, eli vain TE10-aaltoja lähetetään.Tämä ei ainoastaan keskitä signaalienergiaa ja vähentää häviötä, vaan myös välttää tilojen välisen häiriön ja useiden moodien aiheuttaman lisähajonnan..
Torviantennien eri asennustapojen mukaan ne voidaan jakaasektoritorviantennit, pyramiditorviantennit,kartiomaiset torviantennit, aallotetut torviantennit, harjanteiset torviantennit, monimuotoiset torviantennit jne. Nämä yleiset torviantennit on kuvattu alla.Johdanto yksi kerrallaan
Sektoritorviantenni
E-tason sektoritorviantenni
E-tason sektoritorviantenni on valmistettu suorakaiteen muotoisesta aaltoputkesta, joka on avattu tietyssä kulmassa sähkökentän suuntaan.
Alla oleva kuva esittää E-tason sektoritorviantennin simulaatiotuloksia.Voidaan nähdä, että tämän kuvion säteen leveys E-tason suunnassa on kapeampi kuin H-tason suunnassa, mikä johtuu E-tason suuremmasta aukosta.
H-tason sektoritorviantenni
H-tason sektoritorviantenni on tehty suorakaiteen muotoisesta aaltoputkesta, joka on avattu tietyssä kulmassa magneettikentän suuntaan.
Alla oleva kuva esittää H-tason sektoritorviantennin simulaatiotuloksia.Voidaan nähdä, että tämän kuvion säteen leveys H-tason suunnassa on kapeampi kuin E-tason suunnassa, mikä johtuu H-tason suuremmasta aukosta.
RFMISO-sektorin torviantennituotteet:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Pyramiditorviantenni
Pyramiditorviantenni on valmistettu suorakaiteen muotoisesta aaltoputkesta, joka avautuu tietyssä kulmassa kahteen suuntaan samanaikaisesti.
Alla oleva kuva esittää pyramiditorviantennin simulaatiotuloksia.Sen säteilyominaisuudet ovat pohjimmiltaan E-tason ja H-tason sektorisarvien yhdistelmä.
Kartiotorviantenni
Kun pyöreän aaltoputken avoin pää on sarven muotoinen, sitä kutsutaan kartiomaiseksi torviantenniksi.Kartiotorviantennin yläpuolella on pyöreä tai elliptinen aukko.
Alla oleva kuva esittää kartiomaisen torviantennin simulaatiotuloksia.
RFMISO kartiomaiset torviantennituotteet:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Aallotettu torviantenni
Aallotettu torviantenni on torviantenni, jonka sisäpinta on aallotettu.Sen etuna on laaja taajuuskaista, alhainen ristipolarisaatio ja hyvä säteen symmetria, mutta sen rakenne on monimutkainen ja käsittelyn vaikeus ja kustannukset ovat korkeat.
Aallotetut torviantennit voidaan jakaa kahteen tyyppiin: pyramidiaaltotorviantennit ja kartiomaiset aallotettu torviantennit.
RFMISO aallotettu torviantennituotteet:
RM-CHA140220-22
Pyramidimainen aallotettu torviantenni
Kartiomainen aallotettu torviantenni
Alla oleva kuva esittää kartiomaisen aallotetun torviantennin simulaatiotuloksia.
Uurrettu torviantenni
Kun perinteisen torviantennin toimintataajuus on suurempi kuin 15 GHz, takakeila alkaa halkeilla ja sivukeilan taso nousee.Harjanteen lisääminen kaiuttimen onteloon voi lisätä kaistanleveyttä, vähentää impedanssia, lisätä vahvistusta ja parantaa säteilyn suuntaavuutta.
Harjanteiset torviantennit jaetaan pääasiassa kaksiharjaisiin torviantenneihin ja neliharjaisiin torviantenneihin.Seuraavassa käytetään yleisintä pyramidimuotoista kaksiharjaista torviantennia esimerkkinä simulaatioon.
Pyramid Double Ridge Horn -antenni
Lisätään kaksi harjarakennetta aaltoputkiosan ja torven avausosan väliin on kaksiharjainen torviantenni.Aaltoputkiosa on jaettu takaonteloon ja harja-aaltoputkeen.Takaontelo voi suodattaa pois aaltoputkessa virittyneet korkeamman asteen tilat.Harja-aaltoputki pienentää päämoodilähetyksen rajataajuutta ja saavuttaa siten taajuuskaistan laajentamisen.
Harjanteinen torviantenni on pienempi kuin yleinen torviantenni samalla taajuuskaistalla ja sen vahvistus on suurempi kuin yleistorviantenni samalla taajuuskaistalla.
Alla oleva kuva esittää pyramidin muotoisen kaksoisharjanteisen torviantennin simulaatiotuloksia.
Multimode torviantenni
Monissa sovelluksissa torviantenneja vaaditaan tarjoamaan symmetriset kuviot kaikissa tasoissa, vaihekeskipisteiden yhteensopivuus $E$- ja $H$-tasoissa ja sivukeilan vaimennus.
Monimuotoinen herätetorvirakenne voi parantaa kunkin tason säteen tasausvaikutusta ja vähentää sivukeilan tasoa.Yksi yleisimmistä monimuototorviantenneista on kaksimuotoinen kartiotorviantenni.
Kaksimuotoinen kartiomainen torviantenni
Kaksimuotoinen kartiotorvi parantaa $E$-tasokuviota ottamalla käyttöön korkeamman asteen tilan TM11-moodin, niin että sen kuviossa on aksiaalisesti symmetriset tasauskeilan ominaisuudet.Alla oleva kuva on kaavamainen kaavio päämoodin TE11-moodin ja korkeamman kertaluvun TM11-muodon aukon sähkökenttäjakaumasta pyöreässä aaltoputkessa ja sen syntetisoidusta aukkokenttäjakaumasta.
Kaksimuotoisen kartiomaisen torven rakenteellinen toteutusmuoto ei ole ainutlaatuinen.Yleisiä toteutusmenetelmiä ovat Potter-torvi ja Pickett-Potter-torvi.
Alla oleva kuva esittää Potter-kaksimoodikartiotorviantennin simulaatiotuloksia.
Postitusaika: 01.03.2024
