喇叭天線的分類和特征！

發(fā)布時間：

2022-12-07 14:27

在射頻、微波和毫米波應(yīng)用中，天線必然是最多被涉及到的元器件類別之一。這其中，誕生自20世紀(jì)初的喇叭天線一直沿用至今。從本質(zhì)上說，喇叭天線屬于波導(dǎo)的一個分支：一端為尺寸較大的矩形或圓形波導(dǎo)，另一端為尺寸較小的波導(dǎo)或同軸端口。

喇叭天線的優(yōu)點包括具有低電壓駐波比（VSWR），非常寬的工作帶寬（10:1~20:1），且傳輸方向性集中。同時，因這類天線的構(gòu)造相對簡單，制造成本也相對較低。就應(yīng)用來說，由于喇叭天線的增益和駐波比曲線在帶寬范圍內(nèi)非常平坦，因此非常適合用于測試其他天線的性能。

通常，在雷達和微波輻射計中喇叭天線被用作定向天線；在拋物面天線等大型天線結(jié)構(gòu)中被用作饋源喇叭；而在其他天線的測試中，多用作于校準(zhǔn)和測試工具。除此之外，在當(dāng)前許多新的5G測試平臺及概念驗證原型中，出于結(jié)構(gòu)簡單等方面的考量也會采用喇叭天線。喇叭天線還經(jīng)常會被用于信道測量等現(xiàn)場測試設(shè)備。

在這么多的應(yīng)用場景中，具體涉及的喇叭天線也分屬不同類型，在結(jié)構(gòu)上各具差異。

1.角錐喇叭天線。最為常見的喇叭天線類別。外觀呈以矩形或正方形（多為矩形）終端波導(dǎo)端口為頂部的金字塔結(jié)構(gòu)。

2.扇形喇叭天線。這一類的喇叭天線在結(jié)構(gòu)一面與終端波導(dǎo)端口壁保持水平，而其他面則向外逐漸增寬。根據(jù)漸寬面與水平面的朝向，扇形喇叭天線可分為E平面扇形喇叭天線和H平面扇形喇叭天線。

3.圓錐喇叭天線。與角錐喇叭天線等矩形金字塔結(jié)構(gòu)的喇叭天線不同，圓錐喇叭天線通常為終端呈圓形或橢圓形的圓錐或橢圓錐。某些圓錐喇叭天線的終端也可以為矩形。

4.標(biāo)量或指數(shù)喇叭天線。與典型的角錐、扇形或圓錐喇叭天線不同，此類型的指數(shù)喇叭天線具有以指數(shù)級逐漸變細(xì)的側(cè)面，從而形成從天線開口延伸至波導(dǎo)終端的曲面。此構(gòu)造方式最大限度地降低了內(nèi)部反射量，并可在極寬的帶寬范圍內(nèi)保持一致的阻抗和電氣性能。

5.波紋喇叭天線。紋喇叭天線的側(cè)壁內(nèi)表面上有與天線中軸垂直的橫槽。在電學(xué)意義上，這些橫槽的尺寸小于工作波長，從而可在天線帶寬范圍內(nèi)實現(xiàn)極低的旁瓣及交叉極化水平。此類型的天線通常用于衛(wèi)星和射電望遠(yuǎn)鏡用途。

6.增益喇叭天線。增益喇叭天線，指的是在較寬的帶寬范圍內(nèi)具有一致性高增益的喇叭天線。通常，在雷達、衛(wèi)星及太空領(lǐng)域中，增益喇叭天線被用來對其他天線進行測試。

7.饋源喇叭天線，作用于在射頻及微波電子器件與衛(wèi)星天線、射電望遠(yuǎn)鏡中使用的拋物面反射器之間收發(fā)信號。

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