Antena tubowa jest jedną z powszechnie stosowanych anten o prostej konstrukcji, szerokim zakresie częstotliwości, dużej mocy i dużym wzmocnieniu.Anteny tubowesą często używane jako anteny zasilające w wielkoskalowej radioastronomii, śledzeniu satelitów i antenach komunikacyjnych.Oprócz tego, że służy jako zasilanie reflektorów i soczewek, jest powszechnym elementem w układach fazowanych i służy jako wspólny standard do kalibracji i pomiarów wzmocnienia innych anten.
Antenę tubową tworzy się poprzez stopniowe rozwijanie w określony sposób falowodu prostokątnego lub falowodu kołowego.Ze względu na stopniowe rozszerzanie powierzchni ujścia falowodu, poprawia się dopasowanie falowodu do wolnej przestrzeni, zmniejszając współczynnik odbicia.W przypadku zasilanego falowodu prostokątnego należy w miarę możliwości osiągnąć transmisję jednomodową, czyli przesyłane są tylko fale TE10.To nie tylko koncentruje energię sygnału i zmniejsza straty, ale także pozwala uniknąć wpływu zakłóceń międzymodowych i dodatkowej dyspersji powodowanej przez wiele modów..
Według różnych metod rozmieszczania anten tubowych można je podzielić naanteny sektorowe, anteny piramidalne,stożkowe anteny tubowe, anteny tubowe z tektury falistej, prążkowane anteny tubowe, anteny tubowe wielomodowe itp. Te typowe anteny tubowe opisano poniżej.Wprowadzenie jeden po drugim
Antena sektorowa
Antena tubowa sektorowa samolotu E
Antena tubowa sektorowa typu E zbudowana jest z falowodu prostokątnego otwartego pod pewnym kątem w kierunku pola elektrycznego.
![1](http://www.rf-miso.com/uploads/1179.png)
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji anteny tubowej sektorowej typu E.Można zauważyć, że szerokość wiązki tego wzoru w kierunku płaszczyzny E jest węższa niż w kierunku płaszczyzny H, co jest spowodowane większym otworem w płaszczyźnie E.
![2](http://www.rf-miso.com/uploads/2159.png)
Antena tubowa sektorowa w płaszczyźnie H
Antena tubowa sektorowa w płaszczyźnie H zbudowana jest z falowodu prostokątnego otwartego pod pewnym kątem w kierunku pola magnetycznego.
![3](http://www.rf-miso.com/uploads/3154.png)
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji anteny tubowej sektorowej w płaszczyźnie H.Można zauważyć, że szerokość wiązki tego wzoru w kierunku płaszczyzny H jest węższa niż w kierunku płaszczyzny E, co jest spowodowane większym otworem w płaszczyźnie H.
![4](http://www.rf-miso.com/uploads/4134.png)
Produkty z anteną sektorową RFMISO:
Antena piramidkowa
Antena piramidalna zbudowana jest z prostokątnego falowodu, który jest otwarty pod pewnym kątem w dwóch kierunkach jednocześnie.
![7](http://www.rf-miso.com/uploads/7101.png)
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji piramidalnej anteny tubowej.Jego charakterystyka promieniowania jest w zasadzie kombinacją rogów sektorowych płaszczyzny E i płaszczyzny H.
![8](http://www.rf-miso.com/uploads/888.png)
Antena stożkowa
Kiedy otwarty koniec okrągłego falowodu ma kształt rogu, nazywa się to anteną stożkową.Antena stożkowa ma nad sobą okrągły lub eliptyczny otwór.
![9](http://www.rf-miso.com/uploads/932.png)
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji anteny stożkowej.
![10](http://www.rf-miso.com/uploads/1027.png)
Produkty anteny stożkowej RFMISO:
Antena tubowa z tektury falistej
Antena tubowa z tektury falistej to antena tubowa z falistą powierzchnią wewnętrzną.Ma zalety szerokiego pasma częstotliwości, niskiej polaryzacji krzyżowej i dobrej symetrii wiązki, ale jego struktura jest złożona, a trudność przetwarzania i koszty są wysokie.
Anteny z tektury falistej można podzielić na dwa typy: anteny z tektury falistej piramidalnej i anteny z tuby stożkowej.
Produkty antenowe z tektury falistej RFMISO:
RM-CHA140220-22
Antena tubowa z falistej piramidy
![14](http://www.rf-miso.com/uploads/1414.png)
Antena stożkowa z falistej tuby
![15](http://www.rf-miso.com/uploads/1515.png)
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji stożkowej anteny falistej.
![16](http://www.rf-miso.com/uploads/1614.png)
Prążkowana antena tubowa
Kiedy częstotliwość robocza konwencjonalnej anteny tubowej jest większa niż 15 GHz, listek tylny zaczyna się dzielić, a poziom listka bocznego wzrasta.Dodanie struktury grzbietowej do wnęki głośnika może zwiększyć szerokość pasma, zmniejszyć impedancję, zwiększyć wzmocnienie i poprawić kierunkowość promieniowania.
Anteny róg prążkowany dzielą się głównie na anteny róg podwójnie prążkowany i anteny róg czteroprętowy.W poniższym przykładzie do symulacji wykorzystano najpopularniejszą piramidalną antenę tubową z podwójnym prążkiem.
Antena tubowa typu Pyramid Double Ridge
Dodanie dwóch konstrukcji grzbietowych pomiędzy częścią falowodu a częścią otwierającą tubę daje antenę tubową z podwójnym grzbietem.Sekcja falowodu jest podzielona na tylną wnękę i falowód grzbietowy.Tylna wnęka może odfiltrować mody wyższego rzędu wzbudzone w falowodzie.Falowód grzbietowy zmniejsza częstotliwość odcięcia transmisji w trybie głównym, osiągając w ten sposób cel poszerzenia pasma częstotliwości.
Prążkowana antena tubowa jest mniejsza niż ogólna antena tubowa w tym samym paśmie częstotliwości i ma większy zysk niż ogólna antena tubowa w tym samym paśmie częstotliwości.
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji piramidalnej dwugrzbietowej anteny tubowej.
![17](http://www.rf-miso.com/uploads/1713.png)
Antena tubowa wielomodowa
W wielu zastosowaniach anteny tubowe są wymagane do zapewnienia symetrycznego wzorca we wszystkich płaszczyznach, zbieżności środków fazowych w płaszczyznach $E$ i $H$ oraz tłumienia listków bocznych.
Wielomodowa struktura tuby wzbudzenia może poprawić efekt wyrównywania wiązki w każdej płaszczyźnie i zmniejszyć poziom listków bocznych.Jedną z najpopularniejszych wielomodowych anten tubowych jest dwumodowa stożkowa antena tubowa.
Antena stożkowa dwumodowa
Róg stożkowy dwumodowy poprawia wzór płaszczyzny $E$ poprzez wprowadzenie trybu wyższego rzędu TM11, dzięki czemu jego wzór ma osiowo symetryczną, wyrównaną charakterystykę wiązki.Poniższy rysunek przedstawia schematyczny diagram rozkładu pola elektrycznego apertury trybu głównego TE11 i trybu wyższego rzędu TM11 w falowodzie kołowym oraz jego zsyntetyzowany rozkład pola apertury.
![18](http://www.rf-miso.com/uploads/1813.png)
Strukturalna forma wykonania tuby stożkowej o podwójnym trybie nie jest wyjątkowa.Typowe metody wdrażania obejmują róg Pottera i róg Picketta-Pottera.
![19](http://www.rf-miso.com/uploads/1913.png)
Poniższy rysunek przedstawia wyniki symulacji dwumodowej stożkowej anteny tubowej Pottera.
![20](http://www.rf-miso.com/uploads/203.png)
Czas publikacji: 01 marca 2024 r