Ăng-ten loa là một trong những loại ăng-ten được sử dụng rộng rãi với cấu trúc đơn giản, dải tần số rộng, công suất lớn và độ lợi cao.Ăng-ten sừngthường được sử dụng làm ăng-ten cấp nguồn trong thiên văn vô tuyến quy mô lớn, theo dõi vệ tinh và ăng-ten truyền thông. Ngoài việc đóng vai trò cấp nguồn cho gương phản xạ và thấu kính, nó còn là thành phần phổ biến trong mảng pha và đóng vai trò là tiêu chuẩn chung để hiệu chuẩn và đo độ lợi của các ăng-ten khác.
Ăng-ten loa được hình thành bằng cách mở dần ống dẫn sóng hình chữ nhật hoặc hình tròn theo một phương pháp cụ thể. Nhờ bề mặt miệng ống dẫn sóng được mở rộng dần, sự kết hợp giữa ống dẫn sóng và không gian trống được cải thiện, làm cho hệ số phản xạ nhỏ hơn. Đối với ống dẫn sóng hình chữ nhật được cấp nguồn, nên đạt được khả năng truyền dẫn đơn mode tối đa, tức là chỉ truyền sóng TE10. Điều này không chỉ tập trung năng lượng tín hiệu và giảm suy hao, mà còn tránh được tác động của nhiễu liên mode và tán sắc bổ sung do nhiều mode gây ra.
Theo các phương pháp triển khai khác nhau của ăng-ten sừng, chúng có thể được chia thànhăng-ten sừng sectorăng-ten hình kim tự tháp,ăng-ten sừng hình nón, ăng-ten sừng gợn sóng, ăng-ten sừng có gờ, ăng-ten sừng đa chế độ, v.v. Các loại ăng-ten sừng phổ biến này được mô tả dưới đây. Giới thiệu từng loại một
Ăng-ten sừng sector
Ăng-ten còi khu vực E-plane
Ăng-ten sừng hình E-plane được tạo thành từ một ống dẫn sóng hình chữ nhật mở ra ở một góc nhất định theo hướng của trường điện.
Hình bên dưới cho thấy kết quả mô phỏng của ăng-ten horn sector mặt phẳng E. Có thể thấy độ rộng chùm tia của mẫu này theo hướng mặt phẳng E hẹp hơn so với hướng mặt phẳng H, nguyên nhân là do khẩu độ lớn hơn của mặt phẳng E.
Ăng-ten sừng hình chữ H
Ăng-ten sừng hình chữ H được tạo thành từ một ống dẫn sóng hình chữ nhật mở ra ở một góc nhất định theo hướng của từ trường.
Hình bên dưới cho thấy kết quả mô phỏng của ăng-ten horn sector mặt phẳng H. Có thể thấy độ rộng chùm tia của mẫu này theo hướng mặt phẳng H hẹp hơn so với hướng mặt phẳng E, nguyên nhân là do khẩu độ lớn hơn của mặt phẳng H.
Sản phẩm ăng-ten loa RFMISO:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Ăng-ten hình kim tự tháp
Ăng-ten sừng hình kim tự tháp được làm bằng ống dẫn sóng hình chữ nhật được mở ở một góc nhất định theo hai hướng cùng một lúc.
Hình bên dưới cho thấy kết quả mô phỏng của ăng-ten sừng hình chóp. Đặc tính bức xạ của nó về cơ bản là sự kết hợp giữa sừng sector mặt phẳng E và mặt phẳng H.
Ăng-ten hình nón
Khi đầu mở của ống dẫn sóng tròn có hình sừng, nó được gọi là ăng-ten sừng hình nón. Ăng-ten sừng hình nón có một lỗ tròn hoặc hình elip phía trên.
Hình dưới đây cho thấy kết quả mô phỏng của ăng-ten hình nón.
Sản phẩm ăng-ten hình nón RFMISO:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Ăng-ten sừng gợn sóng
Ăng-ten sừng gợn sóng là loại ăng-ten sừng có bề mặt bên trong gợn sóng. Ưu điểm của loại ăng-ten này là dải tần số rộng, độ phân cực chéo thấp và hiệu suất đối xứng chùm tia tốt, nhưng cấu trúc phức tạp, độ khó gia công và chi phí cao.
Ăng-ten sừng gợn sóng có thể được chia thành hai loại: ăng-ten sừng gợn sóng hình chóp và ăng-ten sừng gợn sóng hình nón.
Sản phẩm ăng-ten sừng gợn sóng RFMISO:
RM-CHA140220-22
Ăng-ten sừng gợn sóng hình chóp
Ăng-ten sừng hình nón gợn sóng
Hình dưới đây cho thấy kết quả mô phỏng của ăng-ten sừng hình nón gợn sóng.
Ăng-ten sừng có gờ
Khi tần số hoạt động của ăng-ten loa thông thường lớn hơn 15 GHz, thùy sau bắt đầu tách ra và mức thùy bên tăng lên. Việc thêm cấu trúc gờ vào khoang loa có thể tăng băng thông, giảm trở kháng, tăng độ khuếch đại và cải thiện tính định hướng của bức xạ.
Ăng-ten sừng có gờ chủ yếu được chia thành ăng-ten sừng có gờ đôi và ăng-ten sừng có gờ bốn. Phần sau đây sử dụng ăng-ten sừng có gờ đôi hình chóp phổ biến nhất làm ví dụ để mô phỏng.
Ăng-ten sừng đôi hình kim tự tháp
Ăng-ten sừng hai gờ được thêm vào giữa phần ống dẫn sóng và phần mở sừng. Phần ống dẫn sóng được chia thành khoang sau và ống dẫn sóng gờ. Khoang sau có thể lọc các mode bậc cao được kích thích trong ống dẫn sóng. Ống dẫn sóng gờ làm giảm tần số cắt của truyền dẫn mode chính, do đó đạt được mục đích mở rộng băng tần.
Ăng-ten sừng có gờ nhỏ hơn ăng-ten sừng thông thường trong cùng băng tần và có độ khuếch đại cao hơn ăng-ten sừng thông thường trong cùng băng tần.
Hình bên dưới hiển thị kết quả mô phỏng của ăng-ten sừng có hai gờ hình chóp.
Ăng-ten loa đa chế độ
Trong nhiều ứng dụng, ăng-ten loa được yêu cầu cung cấp các mẫu đối xứng trên mọi mặt phẳng, sự trùng hợp tâm pha trên các mặt phẳng $E$ và $H$ và triệt tiêu thùy bên.
Cấu trúc sừng kích thích đa chế độ có thể cải thiện hiệu ứng cân bằng chùm tia của mỗi mặt phẳng và giảm mức thùy bên. Một trong những loại ăng-ten sừng đa chế độ phổ biến nhất là ăng-ten sừng hình nón kép chế độ.
Ăng-ten hình nón chế độ kép
Loa hình nón chế độ kép cải thiện mẫu mặt phẳng $E$ bằng cách đưa vào chế độ bậc cao TM11, do đó mẫu của nó có đặc tính chùm tia cân bằng đối xứng trục. Hình dưới đây là sơ đồ phân bố trường điện khẩu độ của chế độ chính TE11 và chế độ bậc cao TM11 trong ống dẫn sóng tròn và phân bố trường khẩu độ tổng hợp của nó.
Hình thức triển khai cấu trúc của loa kèn hình nón chế độ kép không phải là duy nhất. Các phương pháp triển khai phổ biến bao gồm loa kèn Potter và loa kèn Pickett-Potter.
Hình bên dưới hiển thị kết quả mô phỏng của ăng-ten sừng hình nón chế độ kép Potter.
Thời gian đăng: 01-03-2024
