欧源通天线博客

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喇叭天线的类别及区别

喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,它的出现与早期应用可追溯到十九世纪后期,到了 二十世纪三十年代后期,由于第二次世界大战期间对微波和波导传输线[5]的兴趣,喇叭天线便 开始发展起来。20 世纪 90 年代,随着军事斗争对毫米波制导需求的增长,以及在研制毫米波 发射机和接收机方面的需求,喇叭天线获得了广泛的研究。

各种射频、微波和毫米波应用中采用多种不同类型的天线。微波和毫米波系统中的一种常用天线为从20世纪初以来一直沿用至今的喇叭天线。本质上说,喇叭天线为一种波导或同轴端口一端的尺寸小,而另一端尺寸大的矩形或圆形波导器件。喇叭天线具有电压驻波比(VSWR)低、工作带宽级宽(对于喇叭天线而言,10:1,甚至20:1都能实现)、构造相对简单、制造成本低、方向性适中的优点。此外,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,因此其非常适合用于测试其他天线的性能。

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喇叭天线通常在雷达和微波辐射计当中用作定向天线,在抛物面天线等大型天线结构中用作馈源喇叭,以及在其他天线的测试当中用作校准和测试工具。此外,许多新的5G测试平台及概念验证原型出于结构简单性方面的原因采用喇叭天线,而且喇叭天线还经常用于信道测量和其他现场测试设备。上述各式应用所采用的喇叭天线分属不同类型且具有不同结构。

角锥喇叭天线

此类喇叭天线为常见的喇叭天线,外观呈以波导端口为终端的矩形或正方形(一般为矩形)金字塔结构。

扇形喇叭天线

此类型喇叭天线结构的一面与终端波导端口壁对齐,而其他面朝外逐渐增宽。根据渐宽面及对齐面的朝向,扇形喇叭天线可分为E平面扇形喇叭天线及H平面扇形喇叭天线。

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。

标量喇叭天线或指数喇叭天线

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。

波纹喇叭天线

波纹喇叭天线的侧壁内表面上开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。

增益喇叭天线

增益喇叭天线为一种在宽的带宽范围内具有较为一致的高增益的喇叭天线。此类喇叭天线通常用于在雷达、卫星及太空应用中对其他天线进行测试。

馈源喇叭天线

馈源喇叭天线即是一种在射频和微波电子器件与卫星天线和射电望远镜通常使用的拋物面反射器之间收发信号的喇叭天线。


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