Mae antenâu corn ymhlith yr antenâu cyfeiriadol a ddefnyddir fwyaf eang mewn peirianneg microdon a thonnau milimetr. Mae eu strwythur mecanyddol syml, eu nodweddion ymbelydredd rhagweladwy, eu hadlewyrchiad cymharol isel, a'u gallu i gyflawni enillion cymedrol i uchel yn eu gwneud yn werthfawr mewn mesur antenâu, profi EMC, radar, systemau cyfathrebu, systemau porthiant, a labordai RF.
Gellir ystyried antena corn yn y bôn feltonfeddwr gydag agorfa sy'n ymledu'n raddolYn lle caniatáu i donnau electromagnetig ddod ar draws trawsnewidiad sydyn o'r tonfedd-dywysydd i ofod rhydd, mae'r adran ymledol yn darparu trawsnewidiad mwy graddol. Mae hyn yn helpu i wella paru rhwystriant ac yn cyfeirio mwy o'r egni electromagnetig i drawst ymbelydredd rheoledig.
Gan ddibynnu ar geometreg y tonfedd-dywysydd a'r cyfeiriad y mae'r agorfa'n cael ei hehangu, gellir dylunio antenâu corn mewn sawl ffurf, gan gynnwyscyrn sectoraidd, cyrn pyramidaidd, a chyrn conigolMae'r erthygl gyfeirio wreiddiol yn defnyddio'r tri chyfluniad hyn fel y prif gyflwyniad i strwythurau antena corn.
1. Sut Mae Antena Corn yn Gweithio?
Mae ton-dywysydd yn cyfyngu ynni electromagnetig o fewn strwythur dargludol. Pan fydd y don dywysedig yn cyrraedd pen agored, mae rhan o'r ynni'n pelydru i'r gofod rhydd, tra gall rhan gael ei hadlewyrchu oherwydd y trawsnewidiad rhwng y rhwystriannau ton-dywysydd a'r rhwystriannau gofod rhydd.
Mae antena corn yn lleihau sydynrwydd y trawsnewidiad hwn trwy gynyddu trawsdoriad y donfedd yn raddol tuag at yr agorfa.
Wrth i'r don electromagnetig ymledu drwy'r adran ymledol, mae'r maes yn ehangu dros agorfa fwy. Yna mae'r agorfa'n pelydru i'r gofod rhydd ac yn cynhyrchu trawst cyfeiriadol.
Felly mae'r fflêr yn gwasanaethu dau bwrpas pwysig:
- Mae'n darparu trosglwyddiad llyfnach rhwng y tonfedd a'r gofod rhydd.
- Mae'n cynyddu'r agorfa ymbelydrol effeithiol, gan ganiatáu mwy o gyfeiriadedd ac enillion.
Mae'n bwysig nodi bod corn yn gwneudpeidio â dileu adlewyrchiadau na thonnau sefydlog yn llwyrYn lle hynny, gall corn wedi'i gynllunio'n briodol leihau adlewyrchiad a darparu paru rhwystriant da, sy'n cael ei adlewyrchu'n gyffredin mewn VSWR cymharol isel.
Ffigur 1. Antena corn nodweddiadol gydag agorfa tondywysydd sy'n ehangu'n raddol.
2. Amledd Gweithredu Antenâu Corn
Nid oes gan antenâu corn un ystod amledd cyffredinol.
Mae eu hamlder gweithredu yn cael ei bennu i raddau helaeth gan ydimensiynau ton-dywysydd, modd ton-dywysydd, geometreg agorfa, strwythur porthiant, a lled band bwriadedig.
Mae antenâu corn traddodiadol yn arbennig o gyffredin ar amleddau microdon a thonnau milimetr oherwydd bod dimensiynau ton-dywysydd yn dod yn ymarferol wrth i'r donfedd leihau. Fodd bynnag, gall strwythurau corn band eang sydd wedi'u cynllunio'n arbennig hefyd weithredu ar amleddau is, tra gall cyrn ton-dywysydd manwl ymestyn ymhell i fandiau ton milimetr ac is-THz.
Er enghraifft, gellir dod o hyd i ddyluniadau antena corn o'r ystod cannoedd o megahertz i lawer uwchlaw 100 GHz. Ar hyn o bryd mae RF MISO yn cynnig cyfluniadau corn band eang sy'n gweithredu o300–750 MHz, yn ogystal ag antenâu corn conigol sy'n gorchuddio220–325 GHz, gan ddangos pa mor eang y gall rhychwant amledd ymarferol y teulu antena hwn fod.
3. Prif Fathau o Antenâu Corn
3.1 Antena Corn Sectoraidd
Cynhyrchir corn sectoraidd pan fydd tondywysydd petryalog yn cael ei ledu mewn un plân yn unig.
Os yw'r tonfedd wedi'i ehangu yn yE-awyren, gelwir y strwythur ynCorn sectoraidd awyren-EOs bydd yr ehangu'n digwydd yn yPlân-H, fe'i gelwir ynCorn sectoraidd plân-H.
Gan fod dimensiwn yr agorfa yn cynyddu mewn un plân yn unig, mae siapio'r trawst yn fwy amlwg yn yr awyren gyfatebol honno.
3.2 Antena Corn Pyramidaidd
Mae corn pyramidaidd yn cael ei ffurfio pan fydd tondywysydd petryalog yn cael ei ledu i gyfeiriadau'r plân-E a'r plân-H.
Mae'r strwythur sy'n deillio o hyn yn debyg i byramid wedi'i fyrhau ac yn darparu ehangu agorfa yn y ddau ddimensiwn.
Defnyddir cyrn pyramid yn helaeth felcyrn ennill safonol ac antenâu cyfeiriooherwydd gellir nodweddu eu patrymau ennill ac ymbelydredd yn gywir.
Mae RF MISO, er enghraifft, yn cynnig antenâu corn enillion safonol ar draws nifer o fandiau microdon a thonnau milimetr. Mae ei deulu corn enillion safonol WR10 yn cynnwys modelau sy'n gweithredu o75 i 110 GHz, gyda nodweddion ennill, VSWR, polareiddio a lled trawst penodol.
3.3 Antena Corn Conigol
Yn gyffredinol, ffurfir corn conigol trwy ehangu tonfedd crwn yn raddol tuag at agorfa gylchol.
Yn wahanol i gorn pyramidaidd, sy'n tarddu o dondywysydd petryalog, mae gan gorn conigol geometreg gymesur cylchdroadol.
Defnyddir antenâu corn conigol yn gyffredin mewn cymwysiadau microdon, tonnau milimetr, porthiant a mesur. Yn dibynnu ar y strwythur porthiant a'r rhwydwaith polareiddio, gallant hefyd gefnogi ffurfweddiadau polareiddio mwy arbenigol.
Ffigur 2. Ffurfweddiadau antena corn nodweddiadol: sectoraidd plân-E, sectoraidd plân-H, cyrn pyramidaidd a chonigol.
4. Ongl Fflêr, Maint yr Agorfa a Hyd y Corn
Mae geometreg corn yn dylanwadu'n uniongyrchol ar ei berfformiad electromagnetig.
Tri pharamedr dylunio pwysig yw:
ongl fflêr, maint yr agorfa, a hyd y corn.
Yn gyffredinol, gall agorfa fwy ddarparu cyfeiriadedd uwch a thrawst culach, ond nid yw cynyddu'r ongl fflêr yn unig yn cynhyrchu perfformiad gwell yn awtomatig.
Os yw'r corn yn rhy fyr ar gyfer maint agorfa penodol, gall amrywiad cyfnod gormodol ymddangos ar draws yr agorfa. Mae hyn yn lleihau effeithlonrwydd yr agorfa a gall ddirywio'r patrwm ymbelydredd.
I'r gwrthwyneb, mae gwneud y corn yn rhy hir yn cynyddu maint a phwysau mecanyddol heb o reidrwydd ddarparu gwelliant cyfrannol mewn perfformiad.
Felly mae dylunio corn yn cynnwys cydbwyso:
- Maint yr agorfa
- Ongl fflêr
- Hyd
- Gwall cyfnod
- Ennill
- Lled y trawst
- Dimensiynau mecanyddol
5. Patrwm Ymbelydredd a Nodweddion y Trawst
Yn gyffredinol, mae antenâu corn yn rheiddiaduron cyfeiriadol.
Mae ynni electromagnetig wedi'i ganoli'n bennaf i'r cyfeiriad ymlaen trwy'r agoriad, gan gynhyrchu trawst prif wedi'i ddiffinio'n glir ynghyd â llabedau ochr.
Mae dau doriad patrwm ymbelydredd yn arbennig o bwysig:
- Patrwm ymbelydredd plân-E
- Patrwm ymbelydredd plân-H
YLled trawst 3 dByn cael ei ddefnyddio'n gyffredin i ddisgrifio lled onglog y prif drawst rhwng y ddau bwynt lle mae'r pŵer ymbelydrol yn gostwng 3 dB islaw ei werth mwyaf.
Yn gyffredinol, mae cynyddu'r agorfa effeithiol o'i gymharu â'r donfedd yn cynyddu cyfeiriadedd ac yn tueddu i gulhau'r trawst.
Gellir gweld y berthynas hon hefyd mewn antenâu corn ton milimetr ymarferol. Er enghraifft, mae cyrn enillion safonol 75–110 GHz RF MISO yn pennu nodweddion lled trawst plân-E a phlân-H ynghyd â data enillion a VSWR.
Ffigur 3. Darlun o ehangu tonnau electromagnetig ac ymbelydredd trwy agorfa corn.
6. Manteision Antenâu Corn
Mae antenâu corn yn cynnig sawl mantais ar gyfer systemau RF a microdon:
Cyfeiriadedd da
Mae'r agorfa ehangedig yn canolbwyntio ymbelydredd tuag at y cyfeiriad ymlaen.
Nodweddion ymbelydredd rhagweladwy
Gall antenâu corn wedi'u cynllunio'n dda ddarparu patrymau plân-E ac plân-H sefydlog a diffiniedig yn dda.
Paru rhwystriant da
Gall y newid graddol o donfeddydd i ofod rhydd leihau adlewyrchiad a chefnogi VSWR isel.
Enillion cymedrol i uchel
Gellir dylunio gwahanol feintiau agorfeydd a hydau corn i ddarparu gwahanol lefelau ennill.
Strwythur cymharol syml
O'i gymharu â llawer o bensaernïaethau antena cymhleth ag enillion uchel, mae cyrn confensiynol yn syml ac yn gadarn yn fecanyddol.
Addas ar gyfer mesur amledd uchel
Mae eu pensaernïaeth sy'n seiliedig ar donfeddi yn gwneud antenâu corn yn arbennig o werthfawr mewn systemau mesur microdon a thonnau milimetr.
7. Ystyriaethau a Chyfyngiadau Dylunio
Mae antenâu corn hefyd yn cynnwys sawl cyfaddawd peirianneg.
Mae enillion uwch fel arfer yn gofyn am agorfa drydanol fwy, a all gynyddu dimensiynau ffisegol yr antena.
Rhaid rheoli'r berthynas rhwng maint yr agorfa, hyd y corn ac ongl y fflêr yn ofalus hefyd i gynnal dosbarthiad cyfnod derbyniol ar draws yr agorfa.
Ar amleddau uchel iawn, mae cywirdeb peiriannu, ansawdd arwyneb, dimensiynau tonfedd ac aliniad fflans yn dod yn gynyddol bwysig oherwydd gall hyd yn oed gwallau mecanyddol cymharol fach gynrychioli cyfran sylweddol o'r donfedd.
Felly mae angen i beirianwyr werthuso nid yn unig yr enillion a'r ystod amledd, ond hefyd:
VSWR, polareiddio, perfformiad traws-bolareiddio, lled trawst, lefel ochrlob, rhyngwyneb RF, trin pŵer a goddefgarwch mecanyddol.
8. Cymwysiadau Antenâu Corn
Oherwydd eu hymbelydredd cyfeiriadol, eu nodweddion sefydlog a'u cydnawsedd â systemau tywysydd tonnau, defnyddir antenâu corn yn helaeth yn:
- Mesuriad ennill antena
- Mesur patrwm ymbelydredd
- Profi EMC ac EMI
- Systemau radar
- Cyfathrebu microdon a thonnau milimetr
- Profi antena lloeren
- Canfod cyfeiriad a gwyliadwriaeth
- Mesuriad siambr anechoig
- Porthiant antena adlewyrchydd
- Systemau ymchwil a labordy RF
- Cymwysiadau antena calibradu a chyfeirio
Gall dyluniadau corn band eang hefyd ddarparu lled band gweithredu eang ar gyfer systemau mesur a monitro. Er enghraifft, mae antenâu corn band eang 18–40 GHz RF MISO wedi'u pennu ar gyfer cymwysiadau gan gynnwys profi microdon, mesur antenâu, profi antenâu lloeren, canfod cyfeiriad, gwyliadwriaeth a mesuriadau sy'n gysylltiedig ag EMC.
Casgliad
Mae antena corn yn trawsnewid ton electromagnetig dan arweiniad yn ymbelydredd gofod rhydd cyfeiriadol trwy agorfa tondywysydd sy'n ehangu'n raddol.
Ei gyfuniad ocyfatebu rhwystriant da, ymbelydredd cyfeiriadol, nodweddion trawst rhagweladwy, enillion defnyddiol ac adeiladwaith cymharol symlwedi gwneud y corn yn un o'r strwythurau antena pwysicaf mewn peirianneg microdon a thonnau milimetr.
O gyrn sectoraidd a phyramidaidd i ddyluniadau conigol a band eang, gellir optimeiddio gwahanol strwythurau ar gyfer ystodau amledd penodol, gofynion polareiddio, lefelau ennill ac amgylcheddau mesur.
I beirianwyr sy'n dewis antena corn, yr ystod amledd yw'r man cychwyn yn unig. Dylid gwerthuso enillion, VSWR, lled trawst, polareiddio, rhyngwyneb tonfedd neu gydechelinol, trin pŵer a dimensiynau mecanyddol yn unol â gofynion y system RF gyflawn.
Amser postio: Awst-21-2026
