波导管终端渐变张开的圆形或矩形截面的微波天线。它是一种面天线,也称为喇叭。它的辐射特性由口面的尺寸与场分布决定,而阻抗由喇叭的颈部(始端不连续处)和口面的反射决定。

1.什么是喇叭天线

喇叭天线是面天线,波导管终端渐变张开的圆形或矩形截面的微波天线,是使用最广泛的一类微波天线。它的辐射场是由喇叭的口面尺寸与传播型所决定的。其中,喇叭壁对辐射的影响可以利用几何绕射的原理来进行计算的。如果喇叭的长度保持不变,口面尺寸与二次方相位差会随着喇叭张角的增大而增大,但增益则不会随着口面尺寸变化。如果需要扩展喇叭的频带,则需要减小喇叭颈部与口面处的反射;反射会随着口面尺寸加大反而减小。喇叭天线的结构比较简单,方向图也比较简单而容易控制,一般作为中等方向性天线。频带宽、副瓣低和效率高的抛物反射面喇叭天线常用于微波中继通信。

什么是喇叭天线

2.喇叭天线原理

喇叭天线的辐射场可利用惠更斯原理由口面场来计算。口面场则由喇叭的口面尺寸与传播波型所决定。可用几何绕射理论计算喇叭壁对辐射的影响,从而使计算方向图与实测值在直到远旁瓣处都能较好地吻合。它的辐射特性由口面的尺寸与场分布决定,而阻抗由喇叭的颈部(始端不连续处)和口面的反射决定。当喇叭长度一定时,若使喇叭张角逐渐增大,则口面尺寸与二次方相位差也同时加大,但增益并不和口面尺寸同步增加,而有一个其增益为最大值的口面尺寸,具有这样尺寸的喇叭就叫作最佳喇叭。

喇叭天线原理

3.喇叭天线的应用

由于喇叭天线结构简单和方向图易于控制,通常用作中等方向性天线,如标准喇叭,最常见的是用作反射面的馈源(见天线馈源)。当它用作独立天线时,一般都加上校正相位的反射面或透镜。喇叭-抛物反射面天线具有频带宽、副瓣低和效率高等特性,常用于微波中继通信。而透镜因其重量较重和结构复杂等原因,已很少用作喇叭的相位校正。

喇叭天线常用于如下几个方面:

1.大型射电望远镜的馈源,卫星地面站的反射面天线馈源,微波中继通讯用的反射面天线 馈源; 

2.相控阵的单元天线;

3.在天线测量中,喇叭天线常用作对其它高增益天线进行校准和增益测试的通用标准等。

喇叭天线的应用