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喇叭天線【擺論據(jù)】喇叭天線之七大家族

2021-04-20 03:27:20 民俗文化喇叭天線,天線,喇叭,波導(dǎo),增益

喇叭天線是一種圓形或矩形截面、波導(dǎo)終端逐漸打開的微波天線，是應(yīng)用最廣泛的微波天線類型。它的輻射場(chǎng)是由喇叭的嘴部大小和傳播類型決定的。其中，喇叭壁對(duì)輻射的影響可以利用幾何衍射原理來計(jì)算。在喇叭長(zhǎng)度不變的情況下，嘴部大小和二次相位差會(huì)隨著喇叭角度的增大而增大，但增益不會(huì)隨著嘴部大小而變化。在射頻、微波和毫米波應(yīng)用中，天線必須是最復(fù)雜的組件類別之一。其中誕生于20世紀(jì)初的喇叭天線，一直沿用至今。喇叭天線本質(zhì)上屬于波導(dǎo)的一個(gè)分支:一端是尺寸較大的矩形或圓形波導(dǎo)，另一端是尺寸較小的波導(dǎo)或同軸端口。

喇叭天線的優(yōu)點(diǎn)包括低電壓駐波比(VSWR)、寬工作帶寬(10:1甚至20:1)和集中的傳輸方向性。同時(shí)，由于這種天線的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造成本相對(duì)較低。就應(yīng)用而言，由于喇叭天線的增益和駐波比曲線在帶寬范圍內(nèi)非常平坦，非常適合測(cè)試其他天線的性能。

喇叭天線一般用作雷達(dá)和微波輻射計(jì)中的定向天線。在拋物面天線等大型天線結(jié)構(gòu)中用作饋電喇叭；在其他天線的測(cè)試中，它們大多用作校準(zhǔn)和測(cè)試工具。此外，在許多新的5G測(cè)試平臺(tái)和概念驗(yàn)證原型中，喇叭天線也因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而被使用。喇叭天線常用于信道測(cè)量等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備。

在如此多的應(yīng)用場(chǎng)景中，特定的喇叭天線也是不同的類型，具有不同的結(jié)構(gòu)。這里總結(jié)一下喇叭天線的主要類別——屬于七大家族，與大家分享。

角錐喇叭天線

金字塔喇叭天線

最常見的喇叭天線。外觀為金字塔結(jié)構(gòu)，頂部為矩形或正方形(多為矩形)終端波導(dǎo)端口。

PE9851A-20

22 GHz - 33 GHz

20 dBi增益

UG-1530/U方形法蘭

WR-34波導(dǎo)

PE9864/SF-10

1.7 GHz - 2.6 GHz

10 dBi增益

形狀記憶合金母頭

WR-430波導(dǎo)

扇形喇叭天線

這種喇叭天線與結(jié)構(gòu)一側(cè)的終端波導(dǎo)端口壁保持水平，而另一側(cè)逐漸向外加寬。根據(jù)加寬平面和水平面的方向，扇形喇叭天線可以分為E面扇形喇叭天線和H面扇形喇叭天線。

錐形喇叭天線

與四棱錐喇叭等矩形四棱錐喇叭不同，圓錐喇叭通常是圓錐形或橢圓形的圓錐體，末端為圓形或橢圓形。一些圓錐喇叭天線的終端也可以是矩形的。

PEWAN1036

50千兆赫- 58千兆赫

25 dBi增益

UG-383/U-Mod圓形法蘭

WR-19波導(dǎo)

PEWAN1034

50千兆赫- 58千兆赫

15 dBi增益

UG-383/U-Mod圓形法蘭

WR-19波導(dǎo)

標(biāo)量或指數(shù)喇叭天線

與典型的金字塔、扇形或錐形喇叭天線不同，這種指數(shù)喇叭天線的側(cè)面呈指數(shù)錐形，從而形成從天線開口延伸到波導(dǎo)終端的曲面。這種結(jié)構(gòu)可以最小化內(nèi)部反射，并在寬帶寬內(nèi)保持一致的阻抗和電氣性能。

PEWAN1069

55千兆赫- 65千兆赫

10 dBi增益

UG-385/U圓形法蘭

WR-15波導(dǎo)

波紋喇叭天線

波紋喇叭天線側(cè)壁的內(nèi)表面設(shè)有垂直于天線中心軸線的橫向凹槽。從電子學(xué)角度來說，這些橫向縫隙的尺寸小于工作波長(zhǎng)，因此在天線的帶寬內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)極低的旁瓣和交叉極化水平。這種類型的天線通常用于衛(wèi)星和射電望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用。

增益喇叭天線

增益喇叭天線是指在寬帶寬范圍內(nèi)具有一致高增益的喇叭天線。增益喇叭天線一般用于測(cè)試?yán)走_(dá)、衛(wèi)星、衛(wèi)星領(lǐng)域的其他天線。