天线理论 - 号角天线

为了提高辐射效率和波束的方向性，波导应配备扩展孔径，以使波的突然不连续转变为逐渐的变换。这样，所有向前方向的能量都会被辐射出去。这可以称为喇叭形。现在，这可以通过喇叭天线来实现。

喇叭天线的操作频率范围约为300MHz 至 30GHz。这种天线工作在超高频和超高频频率范围。

喇叭天线的构造和工作原理

当波束的能量缓慢转换为辐射时，损耗会减少，并且波束的聚焦会得到改善。喇叭天线可以被认为是喇叭形波导，通过它可以提高方向性和减少衍射。

上图显示了喇叭天线的模型。喇叭的喇叭形清晰可见。有多种喇叭配置，其中三种配置最常用。

这种类型的喇叭天线仅在一个方向上喇叭形。沿电场矢量方向喇叭形会产生扇形 E 面喇叭。类似地，沿磁场矢量方向喇叭形会产生扇形 H 面喇叭。

这种类型的喇叭天线在两侧都有喇叭形。如果在矩形波导的 E 壁和 H 壁上都进行喇叭形，则会产生锥形喇叭天线。这种天线呈截头锥体形状。

当圆形波导的壁喇叭形时，称为圆锥形喇叭。这是圆形波导的逻辑端接。

上图显示了前面讨论的喇叭配置类型。

喇叭形有助于将天线阻抗与自由空间阻抗匹配，以获得更好的辐射。它避免了驻波比，并提供了更大的方向性和更窄的波束宽度。喇叭形波导在技术上可以称为电磁喇叭辐射器。

喇叭天线的喇叭角Φ是一个需要考虑的重要因素。如果它太小，则产生的波将是球形的而不是平面的，并且辐射的波束将不会具有方向性。因此，喇叭角应具有最佳值，并且与其长度密切相关。

喇叭天线也可以与抛物面反射天线结合使用，以形成特殊类型的喇叭天线。这些是 -

在卡塞格伦喇叭天线中，无线电波由大的底部表面收集，该表面呈抛物线形弯曲并向上反射 45° 角。撞击顶面后，它们被反射到焦点。它们的增益和波束宽度就像抛物面反射器。

在霍格喇叭天线中，抛物面圆柱体连接到锥形喇叭，波束到达喇叭的顶点。它形成一个低噪声微波天线。霍格喇叭天线的最大优点是，即使天线绕其轴旋转，其接收点也不会移动。

喇叭天线的辐射方向图是球面波前。下图显示了喇叭天线的辐射方向图。波从孔径辐射，最大限度地减少了波的衍射。喇叭形使波束保持聚焦。辐射的波束具有高方向性。

以下是喇叭天线的优点 -

以下是喇叭天线的缺点 -

以下是喇叭天线的应用 -

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