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喇叭天线的分类和特征!

喇叭天线的分类和特征!-金沙app下载大厅

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【摘要】:
在射频、微波和毫米波应用中,天线必然是最多被涉及到的元器件类别之一。这其中,诞生自20世纪初的喇叭天线一直沿用至今。从本质上说,喇叭天线属于波导的一个分支:一端为尺寸较大的矩形或圆形波导,另一端为尺寸较小的波导或同轴端口。

在射频、微波和毫米波应用中,天线必然是最多被涉及到的元器件类别之一。这其中,诞生自20世纪初的喇叭天线一直沿用至今。从本质上说,喇叭天线属于波导的一个分支:一端为尺寸较大的矩形或圆形波导,另一端为尺寸较小的波导或同轴端口。

喇叭天线的优点包括具有低电压驻波比(vswr),非常宽的工作带宽(10:1~20:1),且传输方向性集中。同时,因这类天线的构造相对简单,制造成本也相对较低。就应用来说,由于喇叭天线的增益和驻波比曲线在带宽范围内非常平坦,因此非常适合用于测试其他天线的性能。

通常,在雷达和微波辐射计中喇叭天线被用作定向天线;在抛物面天线等大型天线结构中被用作馈源喇叭;而在其他天线的测试中,多用作于校准和测试工具。除此之外,在当前许多新的5g测试平台及概念验证原型中,出于结构简单等方面的考量也会采用喇叭天线。喇叭天线还经常会被用于信道测量等现场测试设备。

在这么多的应用场景中,具体涉及的喇叭天线也分属不同类型,在结构上各具差异。

1.角锥喇叭天线。最为常见的喇叭天线类别。外观呈以矩形或正方形(多为矩形)终端波导端口为顶部的金字塔结构。

2.扇形喇叭天线。这一类的喇叭天线在结构一面与终端波导端口壁保持水平,而其他面则向外逐渐增宽。根据渐宽面与水平面的朝向,扇形喇叭天线可分为e平面扇形喇叭天线和h平面扇形喇叭天线。

3.圆锥喇叭天线。与角锥喇叭天线等矩形金字塔结构的喇叭天线不同,圆锥喇叭天线通常为终端呈圆形或椭圆形的圆锥或椭圆锥。某些圆锥喇叭天线的终端也可以为矩形。

4.标量或指数喇叭天线。与典型的角锥、扇形或圆锥喇叭天线不同,此类型的指数喇叭天线具有以指数级逐渐变细的侧面,从而形成从天线开口延伸至波导终端的曲面。此构造方式最大限度地降低了内部反射量,并可在极宽的带宽范围内保持一致的阻抗和电气性能。

5.波纹喇叭天线。纹喇叭天线的侧壁内表面上有与天线中轴垂直的横槽。在电学意义上,这些横槽的尺寸小于工作波长,从而可在天线带宽范围内实现极低的旁瓣及交叉极化水平。此类型的天线通常用于卫星和射电望远镜用途。

6.增益喇叭天线。增益喇叭天线,指的是在较宽的带宽范围内具有一致性高增益的喇叭天线。通常,在雷达、卫星及太空领域中,增益喇叭天线被用来对其他天线进行测试。

7.馈源喇叭天线,作用于在射频及微波电子器件与卫星天线、射电望远镜中使用的拋物面反射器之间收发信号。

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