Ăng-ten hình loa là gì? Nguyên lý hoạt động và công dụng chính của nó là gì?

Ăng-ten hình loaĂng-ten dạng loa là một loại ăng-ten vi sóng có mặt cắt ngang hình tròn hoặc hình chữ nhật, trong đó đầu cuối của ống dẫn sóng mở rộng dần. Đây là loại ăng-ten vi sóng được sử dụng rộng rãi nhất. Trường bức xạ của nó được xác định bởi kích thước miệng loa và kiểu truyền sóng của loa. Trong đó, ảnh hưởng của thành loa đến bức xạ có thể được tính toán bằng nguyên lý nhiễu xạ hình học. Nếu chiều dài của loa không đổi, kích thước bề mặt miệng loa và độ lệch pha bình phương sẽ tăng khi góc mở của loa tăng, nhưng độ lợi sẽ không thay đổi theo kích thước bề mặt miệng loa. Nếu cần mở rộng dải tần số của loa, cần giảm sự phản xạ ở cổ và miệng loa; sự phản xạ sẽ giảm khi kích thước miệng loa tăng. Cấu trúc của ăng-ten dạng loa tương đối đơn giản, và kiểu bức xạ cũng tương đối đơn giản và dễ điều khiển. Nó thường được sử dụng làm ăng-ten định hướng tầm trung. Ăng-ten dạng loa phản xạ parabol với dải tần rộng, búp sóng phụ thấp và hiệu suất cao thường được sử dụng trong truyền thông chuyển tiếp vi sóng.

Trường bức xạ của anten hình loa có thể được tính toán từ trường bề mặt bằng nguyên lý Huygens. Trường bề mặt miệng loa được xác định bởi kích thước bề mặt miệng loa và mô hình sóng lan truyền của loa. Lý thuyết nhiễu xạ hình học có thể được sử dụng để tính toán ảnh hưởng của thành loa đến bức xạ, sao cho mô hình tính toán và giá trị đo được có thể phù hợp tốt cho đến thùy xa. Đặc tính bức xạ của nó được xác định bởi kích thước và phân bố trường của bề mặt miệng loa, trong khi trở kháng được xác định bởi sự phản xạ của cổ loa (điểm gián đoạn ban đầu) và bề mặt miệng loa. Khi chiều dài của loa không đổi, nếu góc mở của loa được tăng dần, kích thước bề mặt miệng loa và độ lệch pha bình phương cũng sẽ tăng đồng thời, nhưng độ lợi không tăng đồng thời với kích thước bề mặt miệng loa, và có một độ lợi với giá trị cực đại. Kích thước bề mặt miệng loa, một loa có kích thước này được gọi là loa tốt nhất. Loa hình nón và loa hình chóp lan truyền sóng cầu, trong khi loa hình quạt mở trên một bề mặt (bề mặt E hoặc H) lan truyền sóng trụ. Trường bề mặt của miệng kèn là một trường có hiệu số pha bậc hai. Độ lớn của hiệu số pha bậc hai có liên quan đến chiều dài của kèn và kích thước bề mặt miệng kèn.

Ăng-ten hình loa thường được sử dụng trong các lĩnh vực sau: 1. Bộ cấp tín hiệu cho kính viễn vọng vô tuyến lớn, bộ cấp tín hiệu phản xạ cho trạm mặt đất vệ tinh và bộ cấp tín hiệu phản xạ cho hệ thống liên lạc chuyển tiếp vi sóng; 2. Ăng-ten đơn vị cho mảng pha; 3. Trong các phép đo, ăng-ten hình loa thường được sử dụng như một tiêu chuẩn chung để hiệu chuẩn và kiểm tra độ lợi của các ăng-ten có độ lợi cao khác.