Antennae corneae inter antennas directionales latissime in arte microundarum et undarum millimetricarum adhibitas numerantur. Structura mechanica simplex, proprietates radiationis praedicabiles, reflexio relative humilis, et facultas amplificationem moderatam ad magnam assequendi eas utiles reddunt in mensura antennarum, probatione EMC, radar, systematibus communicationis, systematibus pascendi, et laboratorium RF.
Antenna cornua essentialiter considerari potest utdux undarum cum apertura gradatim dilatataPro eo ut undae electromagneticae transitionem abruptam a duce undarum ad spatium liberum inveniant, sectio expansa transformationem gradatim praebet. Hoc adiuvat ad meliorem adaptationem impedantiae et maiorem partem energiae electromagneticae in fasciculum radiationis moderatam dirigit.
Pro geometria ductus undarum et directione qua apertura expanditur, antennae cornuae variis formis designari possunt, inter quascornua sectoralia, cornua pyramidalia, et cornua conicaArticulus originalis referentiae his tribus configurationibus ut introductione principali ad structuras antennarum cornuum utitur.
1. Quomodo antenna cornua operatur?
Dux undarum energiam electromagneticam intra structuram conductivam continet. Cum unda ducta finem apertum attingit, pars energiae in spatium liberum radiat, dum pars reflecti potest propter transitionem inter impedantias ducis undarum et spatii liberi.
Antenna cornua abruptitatem huius transitionis minuit per paulatim augendam sectionem transversam ducis undarum versus aperturam.
Dum unda electromagnetica per sectionem expansam propagatur, campus per aperturam maiorem expandit. Apertura deinde in spatium liberum radiat et fasciculum directionalem producit.
Duo igitur magni momenti usus flammae inservit:
- Transitionem leniorem inter ductum undarum et spatium vacuum praebet.
- Aperturam radiantem effectivam auget, maiorem directivitatem et amplificationem permittens.
Notandum est cornu nonnon omnino reflexiones vel undas stantes tolluntPotius, cornu rite designatum reflexionem minuere et bonam impedantiae adaptationem praebere potest, quae plerumque in VSWR relative humili reflectitur.
Figura 1. Antenna cornuta typica cum apertura ductus undarum gradatim dilatata.
2. Frequentia Operationis Antennarum Cornuatarum
Antennae cornuae non unum universalem ambitum frequentiae habent.
Frequentia operationis eorum magnopere determinatur abdimensiones ductus undarum, modus ductus undarum, geometria aperturae, structura alimentationis, et latitudo latitudinis destinata.
Antennae cornuae traditionales praecipue communes sunt ad frequentias microundarum et undarum millimetricarum, quia dimensiones ducum undarum utiles fiunt cum longitudo undae decrescit. Attamen structurae cornuae latae bandae specialiter designatae etiam ad frequentias inferiores operari possunt, dum cornua ducum undarum praecisionis bene in bandas undarum millimetricarum et sub-THz extendere possunt.
Exempli gratia, antennae cornuae a spatio centenorum megahertz usque ad multo supra 100 GHz inveniri possunt. RF MISO nunc configurationes cornuum latae bandae operantes ab...300–750 MHz, necnon antennae conicae cornua tegentes220–325 GHz, illustrans quam lata amplitudo frequentiae practica huius familiae antennarum esse possit.
3. Genera Praecipua Antennarum Cornuatarum
3.1 Antenna Cornu Sectorialis
Cornu sectorale producitur cum dux undarum rectangularis in uno tantum plano extenditur.
Si dux undarum expanditur inPlanum E, structura appellaturCornu sectorale plani ESi expansio fit inPlanum H, appellaturCornu sectorale plani H.
Quia dimensio aperturae in uno tantum plano crescit, formatio fasciculi in illo plano correspondenti magis conspicua est.
3.2 Antenna Cornuta Pyramidalis
Cornu pyramidale formatur cum dux undae rectangularis in directiones et plani E et plani H expanditur.
Structura inde orta pyramidem truncatam simulat et expansionem aperturae in utraque dimensione praebet.
Cornua pyramidalia late adhibentur utCornua amplificationis normalis et antennae referentialesquia eorum amplificatio et formae radiationis accurate describi possunt.
Exempli gratia, RF MISO antennas cornuum cum amplificatione normali per multas bandas microundarum et undarum millimetricarum offert. Familia cornuum cum amplificatione normali WR10 eius exempla operantia ab...75 ad 110 GHz, cum specificatis amplificatione, VSWR, polarizatione et characteristicis latitudinis fasciculi.
3.3 Antenna Cornu Conica
Cornu conicum plerumque formatur per paulatim expandendum ductorem undarum circularem versus aperturam circularem.
Dissimile cornu pyramidali, quod ex ductore undarum rectangulari oritur, cornu conicum geometriam rotationaliter symmetricam habet.
Antennae cornuae conicae vulgo in applicationibus microundarum, undarum millimetricarum, alimentationis et mensurae adhibentur. Pro structura alimentationis et reti polarizationis, etiam configurationes polarizationis magis speciales sustinere possunt.
Figura 2. Configurationes antennarum cornuum typicae: sectorales in plano E, sectorales in plano H, cornua pyramidalia et conica.
4. Angulus Eruptionis, Magnitudo Aperturae et Longitudo Cornu
Geometria cornus vim directam in eius actionem electromagneticam habet.
Tres magni momenti parametri designandi sunt:
angulus excandescentiae, magnitudo aperturae, et longitudo cornus.
Apertura maior plerumque maiorem directivitatem et fasciculum angustiorem praebere potest, sed simpliciter angulus excandescentiae auctus non necessario meliorem efficaciam producit.
Si cornu nimis breve est pro data magnitudine aperturae, nimia variatio phasis trans aperturam apparere potest. Hoc efficientiam aperturae minuit et figuram radiationis degradare potest.
Contra, cornu nimis longum factum magnitudinem mechanicam et pondus auget sine necessario proportionali melioratione functionis.
Designatio igitur cornuum aequilibrium requirit:
- Magnitudo aperturae
- Angulus flare
- Longitudo
- Error phasis
- Lucrum
- Latitudo fasciculi
- Dimensiones mechanicae
5. Forma Radiationis et Characteristica Fasciculi
Antennae cornutae plerumque sunt radiatores directionales.
Energia electromagnetica praecipue in directionem anteriorem per aperturam concentratur, fasciculum principalem clare definitum una cum lobis lateralibus producens.
Duae sectiones radiationis imprimis magni momenti sunt:
- Forma radiationis plani E
- Forma radiationis plani H
TheLatitudo fasciculi 3 dBvulgo adhibetur ad describendam latitudinem angularem radiorum principalium inter duo puncta ubi potentia radiata 3 dB infra valorem maximum cadit.
In genere, augendo aperturam effectivam respectu longitudinis undae directivitatem auget et fasciculum angustare solet.
Haec relatio etiam in practicis antennis cornuum undarum millimetricarum observari potest. Exempli gratia, cornua amplificationis normatae RF MISO 75–110 GHz proprietates latitudinis fasciculi plani E et plani H una cum datis amplificationis et SWR specificant.
Figura 3. Illustratio expansionis et radiationis undarum electromagneticarum per aperturam cornus.
6. Commoda Antennarum Cornuatarum
Antennae cornuae plura commoda systematibus RF et micro-undarum offerunt:
Bona directivitas
Apertura aucta radiationem versus directionem anteriorem concentrat.
Proprietates radiationis praedicibiles
Antennae cornutae bene designatae formas spectri in planis E et planis H stabiles et bene definitas praebere possunt.
Bona adaptatio impedantiae
Transitus gradatim a ductore undarum ad spatium liberum reflexionem minuere et VSWR humilem sustinere potest.
Lucrum moderatum ad magnum
Diversae magnitudines aperturarum et longitudines cornuum designari possunt ut diversos gradus amplificationis praebeant.
Structura relative simplex
Collatae cum multis architecturis antennarum magni amplificationis complexis, cornua conventionalia mechanice simplicia et robusta sunt.
Idoneum ad mensuram altae frequentiae
Architectura eorum, in ducibus undarum fundata, antennas cornutas praecipue utiles reddit in systematibus mensurae microundarum et undarum millimetricarum.
7. Considerationes et Limitationes Designandi
Antennae cornutae etiam nonnullas compromissa ingeniarias requirunt.
Maior amplificatio plerumque maiorem aperturam electricam requirit, quae dimensiones physicas antennae augere potest.
Relatio inter magnitudinem aperturae, longitudinem cornuum, et angulum explanationis etiam diligenter moderanda est ut distributio phasis per aperturam acceptabilis servetur.
Ad frequentias altissimas, accuratio machinationis, qualitas superficiei, dimensiones ductorum undarum, et conformatio flangarum magis magisque momenti fiunt, quia etiam errores mechanici relative parvi fractionem significantem longitudinis undae repraesentare possunt.
Ingeniariis igitur non solum amplificationem et ambitum frequentiae aestimandum est, sed etiam:
SWR (variabilis soni variabilis), polarizatio, effectus polarizationis transversae, latitudo fasciculi, altitudo lobi lateralis, interfacies RF, tractatio potentiae et tolerantia mechanica.
8. Usus Antennarum Cornutarum
Propter radiationem directionalem, proprietates stabiles et compatibilitatem cum systematibus undarum ductarum, antennae corneae late adhibentur in:
- Mensura amplificationis antennae
- Mensura formae radiationis
- Probationes EMC et EMI
- Systema radarica
- Communicatio per microundas et undas millimetricas
- Probatio antennarum satellitum
- Inventio directionis et vigilantia
- Mensura camerae anechoicae
- Antennae reflectoris alimentantur
- Systemata investigationis et laboratorium radiofrequentiae
- Applicationes calibrationis et antennarum referentialis
Formae cornuum latae frequentiae etiam amplam latitudinem frequentiae operativae pro systematibus mensurae et monitorii praebere possunt. Exempli gratia, antennae cornuum latae frequentiae 18–40 GHz RF MISO ad usus, inter quos sunt probatio microundarum, mensura antennarum, probatio antennarum satellitum, investigatio directionis, vigilantia et mensurae EMC pertinentes, destinantur.
Conclusio
Antenna cornuta undam electromagneticam directam in radiationem directionalem spatii liberi per aperturam ducis undarum paulatim expandentem transformat.
Eius combinatioBona adaptatio impedantiae, radiatio directionalis, proprietates fasciculi praedicabiles, lucrum utile et constructio relative simplexcornu unam ex structuris antennarum maximi momenti in arte microundarum et undarum millimetricarum fecit.
A cornibus sectorialibus et pyramidalibus ad designia conica et lata banda, structurae variae pro specificis intervallis frequentiarum, requisitis polarizationis, gradibus amplificationis et ambitus mensurationis optimizari possunt.
Ingeniariis antennam cornutam eligentibus, amplitudo frequentiae tantum initium est. Lucrum, ROS (VSWR), latitudo fasciculi, polarizatio, ductor undae vel interfacies coaxialis, tolerantia potentiae et dimensiones mechanicae omnia secundum requisita systematis RF totius aestimanda sunt.
Tempus publicationis: XXI Augusti, MMXXVI
