Was ist eine Hornantenne? Was sind die wichtigsten Prinzipien und Anwendungen?

Hornantenneist eine Oberflächenantenne, eine Mikrowellenantenne mit kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt, bei der sich der Anschluss des Wellenleiters allmählich öffnet. Es ist die am weitesten verbreitete Art von Mikrowellenantenne. Sein Strahlungsfeld wird durch die Mundgröße und die Ausbreitungsart des Sprechers bestimmt. Unter anderem kann der Einfluss der Hornwand auf die Strahlung mithilfe des Prinzips der geometrischen Beugung berechnet werden. Bleibt die Länge des Horns unverändert, nehmen die Größe der Mundfläche und die quadratische Phasendifferenz mit zunehmendem Hornöffnungswinkel zu, die Verstärkung ändert sich jedoch nicht mit der Größe der Mundfläche. Wenn Sie das Frequenzband des Lautsprechers erweitern müssen, müssen Sie die Reflexion am Hals und Mund des Lautsprechers reduzieren; Die Reflexion nimmt mit zunehmender Mundgröße ab. Der Aufbau der Hornantenne ist relativ einfach und das Muster ist relativ einfach und leicht zu steuern. Sie wird im Allgemeinen als Mittelrichtantenne verwendet. In der Mikrowellen-Relaiskommunikation werden häufig Parabolreflektor-Hornantennen mit großem Frequenzbereich, geringen Nebenkeulen und hohem Wirkungsgrad eingesetzt.

Das Strahlungsfeld der Hornantenne kann nach dem Huygens-Prinzip aus dem Oberflächenfeld berechnet werden. Das Mundoberflächenfeld wird durch die Größe der Mundoberfläche und das Ausbreitungswellenmuster des Horns bestimmt. Mithilfe der geometrischen Beugungstheorie kann der Einfluss der Hornwand auf die Strahlung berechnet werden, sodass das berechnete Muster und der gemessene Wert bis zur entfernten Nebenkeule gut übereinstimmen können. Seine Strahlungseigenschaften werden durch die Größe und Feldverteilung der Mundoberfläche bestimmt, während die Impedanz durch die Reflexion des Halses des Sprechers (die beginnende Diskontinuität) und der Mundoberfläche bestimmt wird. Wenn die Länge des Horns konstant ist und der Öffnungswinkel des Horns allmählich vergrößert wird, nehmen gleichzeitig auch die Größe der Mundoberfläche und die quadratische Phasendifferenz zu, aber die Verstärkung nimmt nicht gleichzeitig mit der Größe zu der Mundoberfläche, und es gibt einen Gewinn mit dem Maximalwert. Mundflächengröße, ein Lautsprecher dieser Größe wird als bester Lautsprecher bezeichnet. Konische Hörner und Pyramidenhörner verbreiten sphärische Wellen, während fächerförmige Hörner, die sich auf einer Oberfläche (E- oder H-Oberfläche) öffnen, zylindrische Wellen verbreiten. Das Oberflächenfeld der Hornmündung ist ein Feld mit quadratischer Phasendifferenz. Die Größe der quadratischen Phasendifferenz hängt von der Länge des Horns und der Größe der Mundoberfläche ab.

Hornantennen werden üblicherweise in den folgenden Bereichen eingesetzt: 1. Einspeisungen für große Radioteleskope, reflektierende Antenneneinspeisungen für Satelliten-Bodenstationen und reflektierende Antenneneinspeisungen für die Mikrowellen-Relaiskommunikation; 2. Einheitsantennen für Phased Arrays; 3. Antennen Bei Messungen werden Hornantennen häufig als gemeinsamer Standard für die Kalibrierung und Verstärkungsprüfung anderer Hochleistungsantennen verwendet.