Die Geschichte der Hornantennen reicht bis ins Jahr 1897 zurück, als der Radioforscher Jagadish Chandra Bose bahnbrechende experimentelle Designs mit Mikrowellen durchführte.Später erfanden GC Southworth und Wilmer Barrow im Jahr 1938 die Struktur der modernen Hornantenne.Seitdem wurden Hornantennenkonstruktionen kontinuierlich untersucht, um ihre Strahlungsmuster und Anwendungen in verschiedenen Bereichen zu erklären.Diese Antennen sind im Bereich der Wellenleiterübertragung und der Mikrowellen sehr bekannt und werden daher oft genanntMikrowellenantennen.Daher wird in diesem Artikel die Funktionsweise von Hornantennen und ihre Anwendungen in verschiedenen Bereichen untersucht.
Was ist eine Hornantenne?
A Hornantenneist eine speziell für Mikrowellenfrequenzen entwickelte Aperturantenne mit einem verbreiterten oder hornförmigen Ende.Diese Struktur verleiht der Antenne eine größere Richtwirkung, sodass das ausgesendete Signal problemlos über große Entfernungen übertragen werden kann.Hornantennen arbeiten überwiegend im Mikrowellenbereich, daher liegt ihr Frequenzbereich meist im UHF- oder EHF-Bereich.
RFMISO Hornantenne RM-CDPHA618-20 (6-18GHz)
Diese Antennen werden als Speisehörner für große Antennen wie Parabol- und Richtantennen verwendet.Zu ihren Vorteilen gehören die einfache Konstruktion und Einstellung, ein niedriges Stehwellenverhältnis, eine moderate Richtwirkung und eine große Bandbreite.
Design und Betrieb einer Hornantenne
Hornantennendesigns können mithilfe hornförmiger Wellenleiter zum Senden und Empfangen von Hochfrequenz-Mikrowellensignalen implementiert werden.Typischerweise werden sie in Verbindung mit Hohlleitereinspeisungen und direkten Radiowellen verwendet, um schmale Strahlen zu erzeugen.Der aufgeweitete Abschnitt kann in verschiedenen Formen vorliegen, beispielsweise quadratisch, konisch oder rechteckig.Um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten, sollte die Größe der Antenne so klein wie möglich sein.Wenn die Wellenlänge sehr groß oder die Horngröße klein ist, funktioniert die Antenne nicht richtig.
Umrisszeichnung einer Hornantenne
Bei einer Hornantenne wird ein Teil der einfallenden Energie aus dem Eingang des Wellenleiters abgestrahlt, während der Rest der Energie vom selben Eingang zurückreflektiert wird, da der Eingang offen ist, was zu einer schlechten Impedanzanpassung zwischen Raum und Raum führt Wellenleiter.Darüber hinaus beeinflusst die Beugung an den Kanten des Wellenleiters die Strahlungsfähigkeit des Wellenleiters.
Um die Nachteile des Wellenleiters zu überwinden, ist die Endöffnung in Form eines elektromagnetischen Horns gestaltet.Dies ermöglicht einen reibungslosen Übergang zwischen Raum und Wellenleiter und sorgt so für eine bessere Richtwirkung der Funkwellen.
Durch die Änderung des Wellenleiters wie bei einer Hornstruktur werden die Diskontinuität und die Impedanz von 377 Ohm zwischen dem Raum und dem Wellenleiter beseitigt.Dies verbessert die Richtwirkung und den Gewinn der Sendeantenne, indem die Beugung an den Rändern reduziert wird, um einfallende Energie bereitzustellen, die in Vorwärtsrichtung abgestrahlt wird.
So funktioniert eine Hornantenne: Sobald ein Ende des Wellenleiters erregt wird, entsteht ein Magnetfeld.Bei der Wellenleiterausbreitung kann das sich ausbreitende Feld durch die Wellenleiterwände so gesteuert werden, dass sich das Feld nicht kugelförmig, sondern ähnlich wie bei der Ausbreitung im freien Raum ausbreitet.Sobald das vorbeiziehende Feld das Wellenleiterende erreicht, breitet es sich auf die gleiche Weise aus wie im freien Raum, sodass am Wellenleiterende eine kugelförmige Wellenfront entsteht.
Gängige Arten von Hornantennen
Hornantenne mit Standardverstärkungist ein Antennentyp, der häufig in Kommunikationssystemen mit fester Verstärkung und Strahlbreite verwendet wird.Diese Art von Antenne ist für viele Anwendungen geeignet und kann eine stabile und zuverlässige Signalabdeckung sowie eine hohe Leistungsübertragungseffizienz und eine gute Entstörungsfähigkeit bieten.Hornantennen mit Standardverstärkung werden üblicherweise häufig in der Mobilkommunikation, Festkommunikation, Satellitenkommunikation und anderen Bereichen eingesetzt.
Produktempfehlungen für RFMISO-Hornantennen mit Standardverstärkung:
RM-SGHA159-20 (4,90–7,05 GHz)
RM-SGHA90-15 (8,2–12,5 GHz)
RM-SGHA284-10 (2,60–3,95 GHz)
Breitband-Hornantenneist eine Antenne zum Empfangen und Senden von Funksignalen.Es verfügt über Breitbandeigenschaften, kann Signale in mehreren Frequenzbändern gleichzeitig abdecken und eine gute Leistung in verschiedenen Frequenzbändern aufrechterhalten.Es wird häufig in drahtlosen Kommunikationssystemen, Radarsystemen und anderen Anwendungen verwendet, die eine Breitbandabdeckung erfordern.Seine Designstruktur ähnelt der Form einer Glocke, die Signale effektiv empfangen und übertragen kann und über eine starke Entstörungsfähigkeit und eine große Übertragungsentfernung verfügt.
Produktempfehlungen für Breitband-Hornantennen von RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6–18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42–44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18–40 GHz)
Doppelt polarisierte Hornantenneist eine Antenne, die speziell zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen in zwei orthogonalen Richtungen entwickelt wurde.Sie besteht in der Regel aus zwei vertikal angeordneten Wellhornantennen, die gleichzeitig polarisierte Signale in horizontaler und vertikaler Richtung senden und empfangen können.Es wird häufig in Radar-, Satellitenkommunikations- und Mobilkommunikationssystemen eingesetzt, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu verbessern.Diese Art von Antenne verfügt über ein einfaches Design und eine stabile Leistung und wird häufig in der modernen Kommunikationstechnologie verwendet.
Produktempfehlung der RFMISO Dual-Polarisations-Hornantenne:
RM-BDPHA0818-12 (0,8–18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60–90 GHz)
Zirkularpolarisierte Hornantenneist eine speziell entwickelte Antenne, die elektromagnetische Wellen gleichzeitig in vertikaler und horizontaler Richtung empfangen und senden kann.Es besteht normalerweise aus einem kreisförmigen Hohlleiter und einer speziell geformten Schalltrichtermündung.Durch diese Struktur kann eine zirkular polarisierte Übertragung und ein zirkular polarisierter Empfang erreicht werden.Dieser Antennentyp wird häufig in Radar-, Kommunikations- und Satellitensystemen verwendet und bietet zuverlässigere Signalübertragungs- und Empfangsfunktionen.
Produktempfehlungen für zirkular polarisierte Hornantennen von RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8,2–12,4 GHz)
RM-CPHA09225-13 (0,9–2,25 GHz)
RM-CPHA218-16 (2–18 GHz)
Vorteile einer Hornantenne
1. Keine resonanten Komponenten und kann in einer großen Bandbreite und einem großen Frequenzbereich arbeiten.
2. Das Strahlbreitenverhältnis beträgt normalerweise 10:1 (1 GHz – 10 GHz), manchmal bis zu 20:1.
3. Einfaches Design.
4. Einfacher Anschluss an Hohlleiter- und Koaxialzuleitungen.
5. Mit einem niedrigen Stehwellenverhältnis (SWR) können stehende Wellen reduziert werden.
6. Gute Impedanzanpassung.
7. Die Leistung ist über den gesamten Frequenzbereich stabil.
8. Kann kleine Blättchen bilden.
9. Wird als Speisehorn für große Parabolantennen verwendet.
10. Sorgen Sie für eine bessere Direktionalität.
11. Vermeiden Sie stehende Wellen.
12. Keine resonanten Komponenten und kann über eine große Bandbreite arbeiten.
13. Es hat eine starke Direktionalität und bietet eine höhere Direktionalität.
14. Sorgt für weniger Reflexion.
Anwendung einer Hornantenne
Diese Antennen werden hauptsächlich für astronomische Forschung und mikrowellenbasierte Anwendungen verwendet.Sie können als Speiseelemente zur Messung unterschiedlicher Antennenparameter im Labor eingesetzt werden.Bei Mikrowellenfrequenzen können diese Antennen verwendet werden, solange sie einen mäßigen Gewinn haben.Um einen Betrieb mit mittlerer Verstärkung zu erreichen, muss die Größe der Hornantenne größer sein.Diese Antennentypen sind für Blitzer geeignet, um Störungen des erforderlichen Reflexionsverhaltens zu vermeiden.Parabolische Reflektoren können durch Speiseelemente wie Hornantennen angeregt werden, wodurch die Reflektoren beleuchtet werden, indem die höhere Richtwirkung, die sie bieten, ausgenutzt wird.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. März 2024
