La antena de bocina es una de las antenas más utilizadas con una estructura simple, un amplio rango de frecuencia, una gran capacidad de potencia y una alta ganancia.Antenas de bocinaSe utilizan a menudo como antenas de alimentación en radioastronomía a gran escala, seguimiento de satélites y antenas de comunicaciones. Además de servir como alimentación para reflectores y lentes, es un elemento común en los arreglos en fase y sirve como estándar común para la calibración y medición de ganancia de otras antenas.
Una antena de bocina se forma desplegando gradualmente una guía de onda rectangular o circular de una manera específica. Gracias a la expansión gradual de la superficie de la boca de la guía de onda, se mejora la adaptación entre esta y el espacio libre, reduciendo así el coeficiente de reflexión. Para la guía de onda rectangular alimentada, se debe lograr la transmisión monomodo en la medida de lo posible, es decir, solo se transmiten ondas TE10. Esto no solo concentra la energía de la señal y reduce la pérdida, sino que también evita el impacto de la interferencia intermodo y la dispersión adicional causada por múltiples modos.
Según los diferentes métodos de despliegue de las antenas de bocina, se pueden dividir enantenas de bocina sectoriales, antenas de cuerno piramidales,antenas de bocina cónicas, antenas de bocina corrugadaAntenas de bocina estriadas, antenas de bocina multimodo, etc. Estas antenas de bocina comunes se describen a continuación. Introducción detallada.
Antena de bocina sectorial
Antena de bocina sectorial del plano E
La antena de bocina sectorial del plano E está formada por una guía de ondas rectangular abierta en un cierto ángulo en la dirección del campo eléctrico.
La figura a continuación muestra los resultados de la simulación de la antena sectorial de bocina en el plano E. Se observa que el ancho de haz de este patrón en la dirección del plano E es menor que en la dirección del plano H, debido a la mayor apertura del plano E.
Antena de bocina sectorial en el plano H
La antena de bocina sectorial en el plano H está formada por una guía de ondas rectangular abierta en un cierto ángulo en la dirección del campo magnético.
La figura a continuación muestra los resultados de la simulación de la antena sectorial de bocina en el plano H. Se puede observar que el ancho del haz de este patrón en la dirección del plano H es menor que en la dirección del plano E, debido a la mayor apertura del plano H.
Productos de antena de bocina sectorial RFMISO:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Antena de bocina piramidal
La antena de bocina piramidal está formada por una guía de ondas rectangular que se abre en un ángulo determinado en dos direcciones al mismo tiempo.
La figura a continuación muestra los resultados de la simulación de una antena de bocina piramidal. Sus características de radiación son básicamente una combinación de bocinas sectoriales en el plano E y el plano H.
Antena de bocina cónica
Cuando el extremo abierto de una guía de ondas circular tiene forma de cuerno, se denomina antena de cuerno cónico. Una antena de cuerno cónico tiene una abertura circular o elíptica en la parte superior.
La siguiente figura muestra los resultados de la simulación de la antena de bocina cónica.
Productos de antena de bocina cónica RFMISO:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Antena de bocina corrugada
Una antena de bocina corrugada es una antena de bocina con una superficie interior corrugada. Ofrece las ventajas de una amplia banda de frecuencia, baja polarización cruzada y una buena simetría del haz, pero su estructura es compleja y su procesamiento es difícil y costoso.
Las antenas de bocina corrugada se pueden dividir en dos tipos: antenas de bocina corrugada piramidales y antenas de bocina corrugada cónicas.
Productos de antena de bocina corrugada RFMISO:
RM-CHA140220-22
Antena de bocina corrugada piramidal
Antena de bocina corrugada cónica
La siguiente figura muestra los resultados de la simulación de la antena de bocina corrugada cónica.
Antena de bocina estriada
Cuando la frecuencia de operación de una antena de bocina convencional es superior a 15 GHz, el lóbulo posterior comienza a dividirse y el nivel del lóbulo lateral aumenta. Añadir una estructura de cresta a la cavidad del altavoz puede aumentar el ancho de banda, reducir la impedancia, aumentar la ganancia y mejorar la direccionalidad de la radiación.
Las antenas de bocina de cresta se dividen principalmente en antenas de bocina de doble cresta y antenas de bocina de cuatro crestas. A continuación, se utiliza la antena de bocina de doble cresta piramidal más común como ejemplo de simulación.
Antena de bocina de doble cresta piramidal
La adición de dos estructuras de cresta entre la guía de onda y la abertura de la bocina da como resultado una antena de bocina de doble cresta. La sección de la guía de onda se divide en una cavidad trasera y una guía de onda de cresta. La cavidad trasera filtra los modos de orden superior excitados en la guía de onda. La guía de onda de cresta reduce la frecuencia de corte de la transmisión del modo principal, logrando así ampliar la banda de frecuencia.
La antena de bocina estriada es más pequeña que la antena de bocina general en la misma banda de frecuencia y tiene una ganancia mayor que la antena de bocina general en la misma banda de frecuencia.
La siguiente figura muestra los resultados de la simulación de la antena de bocina de doble cresta piramidal.
Antena de bocina multimodo
En muchas aplicaciones, se requieren antenas de bocina para proporcionar patrones simétricos en todos los planos, coincidencia de centro de fase en los planos $E$ y $H$ y supresión de lóbulos laterales.
La estructura de bocina de excitación multimodo mejora la ecualización del haz en cada plano y reduce el nivel de los lóbulos laterales. Una de las antenas de bocina multimodo más comunes es la antena de bocina cónica de modo dual.
Antena de bocina cónica de modo dual
La bocina cónica de modo dual mejora el patrón del plano $E$ al introducir un modo TM11 de orden superior, lo que le confiere características de haz ecualizado axialmente simétrico. La figura a continuación muestra un diagrama esquemático de la distribución del campo eléctrico de apertura del modo principal TE11 y del modo de orden superior TM11 en una guía de onda circular, así como su distribución sintetizada del campo de apertura.
La implementación estructural de la bocina cónica de modo dual no es única. Entre los métodos de implementación más comunes se encuentran la bocina Potter y la bocina Pickett-Potter.
La siguiente figura muestra los resultados de la simulación de la antena de bocina cónica de modo dual Potter.
Hora de publicación: 01-mar-2024
