天线理论-喇叭

为了提高波束的辐射效率和方向性，波导应设置扩展孔径，使波的突然不连续转变为逐渐转变。从而使前进方向的所有能量都被辐射出去。这可以称为“燃烧”。现在，这可以使用喇叭天线来完成。

喇叭天线的工作频率范围约为300MHz 至 30GHz。该天线工作在UHF和SHF频率范围。

喇叭天线的构造和工作

当光束的能量缓慢转化为辐射时，损耗减少并且光束的聚焦得到改善。喇叭天线可以被认为是向外展开的波导，通过它可以提高方向性并减少衍射。

上图显示了喇叭天线的模型。喇叭的喇叭声清晰可见。有多种喇叭配置，其中最常用的是三种配置。

这种类型的喇叭天线仅向一个方向展开。沿电矢量方向展开会产生扇形 E 平面喇叭。类似地，沿磁矢量方向展开，产生扇形 H 平面喇叭。

这种类型的喇叭天线两侧都有喇叭形。如果在矩形波导的 E 壁和 H 壁上进行扩口，则会产生Pyramid形喇叭天线。该天线具有截棱锥形状。

当圆形波导的壁展开时，它被称为圆锥形喇叭。这是圆形波导的逻辑终止。

上图显示了前面讨论过的喇叭配置类型。

喇叭形有助于使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。

喇叭天线的张角Φ是需要考虑的重要因素。如果这个值太小，那么产生的波将是球形的而不是平面的，并且辐射光束将不是定向的。因此，张角应该有一个最佳值，并且与其长度密切相关。

喇叭天线还可以与抛物面反射面天线组合形成特殊类型的喇叭天线。这些是 -

在卡斯喇叭天线中，无线电波由抛物线形的大底面收集，并以 45° 角向上反射。撞击顶面后，它们被反射到焦点。它们的增益和光束宽度就像抛物面反射器一样。

在猪角天线中，抛物面圆柱体与Pyramid形喇叭相连，光束到达喇叭的顶点。它形成低噪声微波天线。猪角天线的主要优点是，尽管天线绕其轴旋转，但其接收点不会移动。

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，最大限度地减少波的衍射。扩口使光束保持聚焦。辐射光束具有高方向性。

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 -