رئيسي

الهوائيات شائعة الاستخدام | مقدمة عن ستة أنواع مختلفة من هوائيات البوق

يُعد الهوائي القرني أحد الهوائيات واسعة الاستخدام ذات البنية البسيطة، ونطاق التردد الواسع، وقدرة الطاقة الكبيرة، والكسب العالي.هوائيات قرنيةتُستخدم هذه الهوائيات غالبًا كهوائيات تغذية في تطبيقات علم الفلك الراديوي واسع النطاق، وتتبع الأقمار الصناعية، وهوائيات الاتصالات. إضافةً إلى استخدامها كهوائي تغذية للعواكس والعدسات، فهي عنصر شائع في المصفوفات الطورية، وتُستخدم كمعيار مشترك لمعايرة وقياس كسب الهوائيات الأخرى.

يُصنع هوائي البوق عن طريق فرد دليل موجي مستطيل أو دائري تدريجيًا بطريقة محددة. وبفضل التوسع التدريجي لسطح فتحة الدليل الموجي، تتحسن مطابقة الدليل الموجي مع الفضاء الحر، مما يقلل معامل الانعكاس. بالنسبة للدليل الموجي المستطيل المُغذى، يجب تحقيق نقل أحادي النمط قدر الإمكان، أي نقل موجات TE10 فقط. هذا لا يُركز طاقة الإشارة ويقلل الفقد فحسب، بل يتجنب أيضًا تأثير التداخل بين الأنماط والتشتت الإضافي الناتج عن الأنماط المتعددة.

يمكن تقسيم هوائيات البوق، وفقًا لطرق نشرها المختلفة، إلىهوائيات قطاعية قرنيةهوائيات قرنية هرمية الشكل،هوائيات قرنية مخروطية, هوائيات قرنية مموجةهوائيات البوق ذات الحواف، وهوائيات البوق متعددة الأنماط، وغيرها. فيما يلي وصفٌ لهذه الهوائيات الشائعة. مقدمةٌ لكل نوعٍ منها على حدة.

هوائي قطاعي بوق
هوائي بوق قطاع الطائرة الإلكترونية
يتكون هوائي البوق القطاعي E-plane من دليل موجي مستطيل مفتوح بزاوية معينة في اتجاه المجال الكهربائي.

1

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي البوق القطاعي في المستوى E. يُلاحظ أن عرض حزمة هذا النمط في اتجاه المستوى E أضيق منه في اتجاه المستوى H، ويعود ذلك إلى كبر فتحة المستوى E.

2

هوائي قطاعي على مستوى H
يتكون هوائي البوق القطاعي ذو المستوى H من دليل موجي مستطيل مفتوح بزاوية معينة في اتجاه المجال المغناطيسي.

3

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي البوق القطاعي في المستوى H. يُلاحظ أن عرض حزمة هذا النمط في اتجاه المستوى H أضيق منه في اتجاه المستوى E، ويعود ذلك إلى كبر فتحة المستوى H.

4

منتجات هوائيات قطاعية من نوع RFMISO:

RM-SWHA187-10

RM-SWHA28-10

هوائي قرني هرمي
يتكون هوائي البوق الهرمي من دليل موجي مستطيل الشكل مفتوح بزاوية معينة في اتجاهين في نفس الوقت.

7

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي بوق هرمي. وتتمثل خصائص إشعاعه أساسًا في مزيج من خصائص هوائيات البوق القطاعية في المستويين E و H.

8

هوائي مخروطي الشكل
عندما يكون الطرف المفتوح لموجه دائري على شكل بوق، يُطلق عليه اسم هوائي بوق مخروطي. ويحتوي هوائي البوق المخروطي على فتحة دائرية أو بيضاوية الشكل فوقه.

9

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي البوق المخروطي.

10

منتجات هوائيات البوق المخروطية بتقنية RFMISO:

RM-CDPHA218-15

RM-CDPHA618-17

هوائي بوقي مموج
الهوائي ذو البوق المموج هو هوائي ذو سطح داخلي مموج. يتميز بنطاق تردد واسع، واستقطاب متقاطع منخفض، وأداء تناظر شعاعي جيد، لكن تركيبه معقد، وصعوبة تصنيعه وتكلفته مرتفعة.

يمكن تقسيم هوائيات البوق المموجة إلى نوعين: هوائيات البوق المموجة الهرمية وهوائيات البوق المموجة المخروطية.

منتجات هوائيات البوق المموجة بتقنية RFMISO:

RM-CHA140220-22

هوائي قرني مموج هرمي الشكل

14

هوائي قرني مخروطي مموج

15

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي البوق المخروطي المموج.

16

هوائي بوقي مضلع
عندما يتجاوز تردد تشغيل الهوائي البوقي التقليدي 15 جيجاهرتز، يبدأ الفص الخلفي بالانقسام ويرتفع مستوى الفصوص الجانبية. ويمكن إضافة هيكل ذي حافة بارزة إلى تجويف السماعة لزيادة عرض النطاق الترددي، وتقليل المعاوقة، وزيادة الكسب، وتحسين توجيه الإشعاع.

تنقسم هوائيات البوق ذات الحواف بشكل رئيسي إلى هوائيات بوق ذات حواف مزدوجة وهوائيات بوق ذات حواف رباعية. فيما يلي مثال على هوائي البوق الهرمي ذي الحواف المزدوجة الأكثر شيوعًا لأغراض المحاكاة.

هوائي بوق مزدوج الحواف على شكل هرم
يُصنع هوائي البوق ذو الحافتين بإضافة هيكلين بارزين بين جزء الدليل الموجي وفتحة البوق. ينقسم قسم الدليل الموجي إلى تجويف خلفي ودليل موجي ذي حافتين. يعمل التجويف الخلفي على ترشيح الأنماط ذات الرتبة الأعلى المُثارة في الدليل الموجي. بينما يُقلل الدليل الموجي ذو الحافتين من تردد القطع لانتقال النمط الرئيسي، مما يُحقق هدف توسيع نطاق التردد.

الهوائي ذو القرن المضلع أصغر من الهوائي ذي القرن العادي في نفس نطاق التردد وله كسب أعلى من الهوائي ذي القرن العادي في نفس نطاق التردد.

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي البوق الهرمي ذي الحواف المزدوجة.

17

هوائي بوقي متعدد الأوضاع
في العديد من التطبيقات، يُطلب من الهوائيات القرنية توفير أنماط متناظرة في جميع المستويات، وتطابق مركز الطور في المستويين E و H، وقمع الفصوص الجانبية.

يمكن لبنية البوق متعددة الأنماط تحسين تأثير معادلة الحزمة لكل مستوى وتقليل مستوى الفصوص الجانبية. ومن أكثر أنواع هوائيات البوق متعددة الأنماط شيوعًا هوائي البوق المخروطي ثنائي النمط.

هوائي مخروطي ثنائي الوضع
يعمل البوق المخروطي ثنائي النمط على تحسين نمط المجال الكهربائي في المستوى E من خلال إدخال نمط TM11 ذي الرتبة الأعلى، مما يمنح نمطه خصائص شعاع متساوية ومتناظرة محوريًا. يوضح الشكل أدناه مخططًا لتوزيع المجال الكهربائي عند فتحة الدليل الموجي الدائري للنمط الرئيسي TE11 والنمط TM11 ذي الرتبة الأعلى، بالإضافة إلى توزيع المجال المُركّب عند الفتحة.

18

لا يُعدّ الشكل الهيكلي لتنفيذ البوق المخروطي ثنائي الوضع فريدًا من نوعه. تشمل طرق التنفيذ الشائعة بوق بوتر وبوق بيكيت-بوتر.

19

يوضح الشكل أدناه نتائج محاكاة هوائي بوتر المخروطي ثنائي الوضع.

20

تاريخ النشر: 1 مارس 2024

احصل على ورقة بيانات المنتج