Co to jest antena tubowa? Jakie są główne zasady i zastosowania?

Antena tubowato antena powierzchniowa, antena mikrofalowa o przekroju kołowym lub prostokątnym, w której końcówka falowodu stopniowo się otwiera. Jest to najczęściej stosowany typ anteny mikrofalowej. Jego pole promieniowania zależy od rozmiaru ust i rodzaju propagacji głośnika. Wśród nich wpływ ściany rogu na promieniowanie można obliczyć, korzystając z zasady dyfrakcji geometrycznej. Jeśli długość rogu pozostanie niezmieniona, wielkość powierzchni ust i kwadratowa różnica faz będą rosły wraz ze wzrostem kąta otwarcia rogu, ale wzmocnienie nie zmieni się wraz z rozmiarem powierzchni ust. Jeśli chcesz rozszerzyć pasmo częstotliwości głośnika, musisz zmniejszyć odbicie na szyi i ustach głośnika; odbicie będzie się zmniejszać wraz ze wzrostem rozmiaru ust. Struktura anteny tubowej jest stosunkowo prosta, a wzór jest stosunkowo prosty i łatwy do kontrolowania. Jest powszechnie stosowana jako średnia antena kierunkowa. Paraboliczne anteny tubowe z reflektorem o szerokim zakresie częstotliwości, niskich listkach bocznych i wysokiej wydajności są często stosowane w komunikacji mikrofalowej.

Pole promieniowania anteny tubowej można obliczyć z pola powierzchniowego, korzystając z zasady Huygensa. Pole powierzchni jamy ustnej jest określone przez wielkość powierzchni jamy ustnej i wzór fali propagacyjnej rogu. Geometryczną teorię dyfrakcji można zastosować do obliczenia wpływu ściany tuby na promieniowanie, tak aby obliczony wzór i zmierzona wartość były zgodne aż do odległego płatka bocznego. Jego charakterystyka promieniowania zależy od wielkości i rozkładu pola powierzchni ust, natomiast impedancja zależy od odbicia szyi mówiącego (nieciągłość początkowa) i powierzchni ust. Gdy długość tuby jest stała, jeśli kąt otwarcia tuby będzie stopniowo zwiększany, wielkość powierzchni ust i kwadratowa różnica faz również wzrosną w tym samym czasie, ale wzmocnienie nie wzrośnie jednocześnie z wielkością tuby. powierzchnię ust i występuje wzmocnienie przy wartości maksymalnej. Rozmiar powierzchni ust, głośnik o takim rozmiarze nazywany jest najlepszym mówcą. Rogi stożkowe i piramidalne propagują fale kuliste, natomiast rogi w kształcie wachlarza, które otwierają się na jednej powierzchni (powierzchnia E lub H), propagują fale cylindryczne. Pole powierzchniowe ujścia rogu jest polem o kwadratowej różnicy faz. Wielkość kwadratowej różnicy faz jest związana z długością rogu i wielkością powierzchni ust.

Anteny tubowe są powszechnie stosowane w następujących obszarach: 1. Zasilanie dużych radioteleskopów, zasilanie anten odblaskowych dla naziemnych stacji satelitarnych oraz zasilanie anten odblaskowych do komunikacji mikrofalowej; 2. Anteny jednostkowe do układów fazowanych; 3. Anteny W pomiarach anteny tubowe są często używane jako wspólny standard do kalibracji i testowania wzmocnienia innych anten o dużym wzmocnieniu.