La storia delle antenne a tromba risale al 1897, quando il ricercatore radiofonico Jagadish Chandra Bose condusse esperimenti pionieristici utilizzando le microonde. Successivamente, GC Southworth e Wilmer Barrow inventarono la struttura della moderna antenna a tromba rispettivamente nel 1938. Da allora, i progetti di antenne a tromba sono stati continuamente studiati per spiegarne i diagrammi di radiazione e le applicazioni in una varietà di campi. Queste antenne sono molto famose nel campo della trasmissione a guida d'onda e delle microonde, quindi sono spesso chiamateantenne a microondePertanto, questo articolo analizzerà il funzionamento delle antenne a tromba e le loro applicazioni in diversi settori.
Che cos'è un'antenna a tromba?
A antenna a cornoUn'antenna a tromba è un'antenna ad apertura progettata specificamente per le frequenze a microonde, caratterizzata da un'estremità allargata o a forma di corno. Questa struttura conferisce all'antenna una maggiore direttività, consentendo al segnale emesso di essere facilmente trasmesso su lunghe distanze. Le antenne a tromba operano principalmente alle frequenze a microonde, pertanto il loro intervallo di frequenza è solitamente UHF o EHF.
Antenna a tromba RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18 GHz)
Queste antenne vengono utilizzate come antenne di alimentazione per antenne di grandi dimensioni, come quelle paraboliche e direzionali. I loro vantaggi includono la semplicità di progettazione e regolazione, il basso rapporto di onda stazionaria, la direttività moderata e l'ampia larghezza di banda.
Progettazione e funzionamento dell'antenna a tromba
Le antenne a tromba possono essere realizzate utilizzando guide d'onda a forma di corno per trasmettere e ricevere segnali a radiofrequenza e microonde. Tipicamente, vengono utilizzate in combinazione con alimentatori a guida d'onda e onde radio dirette per creare fasci stretti. La sezione svasata può avere diverse forme, come quadrata, conica o rettangolare. Per garantire un corretto funzionamento, le dimensioni dell'antenna dovrebbero essere le più piccole possibili. Se la lunghezza d'onda è molto grande o le dimensioni del corno sono piccole, l'antenna non funzionerà correttamente.
Disegno schematico di un'antenna a tromba
In un'antenna a tromba, parte dell'energia incidente viene irradiata dall'ingresso della guida d'onda, mentre la restante parte viene riflessa dallo stesso ingresso, poiché quest'ultimo è aperto, con conseguente scarsa corrispondenza di impedenza tra lo spazio e la guida d'onda. Inoltre, ai bordi della guida d'onda, la diffrazione influisce sulla capacità radiativa della stessa.
Per ovviare alle limitazioni della guida d'onda, l'apertura terminale è progettata a forma di corno elettromagnetico. Ciò consente una transizione graduale tra lo spazio e la guida d'onda, garantendo una migliore direzionalità per le onde radio.
Modificando la guida d'onda in una struttura a tromba, si eliminano la discontinuità e l'impedenza di 377 ohm tra lo spazio e la guida d'onda. Ciò migliora la direttività e il guadagno dell'antenna trasmittente riducendo la diffrazione ai bordi, in modo da fornire energia incidente emessa nella direzione di propagazione.
Ecco come funziona un'antenna a tromba: quando un'estremità della guida d'onda viene eccitata, si genera un campo magnetico. Nel caso della propagazione in guida d'onda, il campo propagante può essere controllato attraverso le pareti della guida d'onda in modo che non si propaghi in modo sferico, ma in modo simile alla propagazione nello spazio libero. Una volta che il campo raggiunge l'estremità della guida d'onda, si propaga nello stesso modo che nello spazio libero, ottenendo così un fronte d'onda sferico all'estremità della guida d'onda.
Tipi comuni di antenne a tromba
Antenna a tromba a guadagno standardÈ un tipo di antenna ampiamente utilizzata nei sistemi di comunicazione con guadagno e ampiezza del fascio fissi. Questo tipo di antenna è adatto a molte applicazioni e può fornire una copertura del segnale stabile e affidabile, nonché un'elevata efficienza di trasmissione della potenza e una buona capacità anti-interferenza. Le antenne a tromba a guadagno standard sono generalmente utilizzate nelle comunicazioni mobili, nelle comunicazioni fisse, nelle comunicazioni satellitari e in altri settori.
Raccomandazioni di RFMISO per i prodotti di antenne a tromba a guadagno standard:
RM-SGHA159-20 (4,90-7,05 GHz)
RM-SGHA90-15（8,2-12,5 GHz）
RM-SGHA284-10 (2,60-3,95 GHz)
Antenna a tromba a banda largaÈ un'antenna utilizzata per ricevere e trasmettere segnali wireless. Possiede caratteristiche a banda larga, è in grado di coprire segnali in più bande di frequenza contemporaneamente e di mantenere buone prestazioni in diverse bande di frequenza. Viene comunemente utilizzata nei sistemi di comunicazione wireless, nei sistemi radar e in altre applicazioni che richiedono un'ampia copertura a banda larga. La sua struttura è simile alla forma di una campana, che consente di ricevere e trasmettere segnali in modo efficace, e presenta una forte capacità anti-interferenza e una lunga distanza di trasmissione.
Raccomandazioni sui prodotti per antenne a tromba a banda larga RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18-40 GHz)
Antenna a tromba a doppia polarizzazioneÈ un'antenna progettata specificamente per trasmettere e ricevere onde elettromagnetiche in due direzioni ortogonali. Solitamente è composta da due antenne a tromba corrugate disposte verticalmente, in grado di trasmettere e ricevere simultaneamente segnali polarizzati sia in direzione orizzontale che verticale. Viene spesso utilizzata nei radar, nelle comunicazioni satellitari e nei sistemi di comunicazione mobile per migliorare l'efficienza e l'affidabilità della trasmissione dati. Questo tipo di antenna ha un design semplice e prestazioni stabili, ed è ampiamente utilizzato nelle moderne tecnologie di comunicazione.
Raccomandazione di prodotto per l'antenna a tromba a doppia polarizzazione RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0,8-18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60-90 GHz)
Antenna a tromba a polarizzazione circolareÈ un'antenna appositamente progettata per ricevere e trasmettere onde elettromagnetiche simultaneamente in direzione verticale e orizzontale. Solitamente è costituita da una guida d'onda circolare e da una particolare apertura a campana. Grazie a questa struttura, è possibile ottenere la trasmissione e la ricezione a polarizzazione circolare. Questo tipo di antenna è ampiamente utilizzato nei sistemi radar, di comunicazione e satellitari, garantendo una trasmissione e ricezione del segnale più affidabili.
Raccomandazioni di RFMISO sui prodotti per antenne a tromba a polarizzazione circolare:
RM-CPHA82124-20 (8,2-12,4 GHz)
RM-CPHA09225-13（0,9-2,25 GHz）
RM-CPHA218-16 (2-18 GHz)
Vantaggi dell'antenna a tromba
1. Assenza di componenti risonanti e possibilità di funzionamento in un'ampia larghezza di banda e in un ampio intervallo di frequenza.
2. Il rapporto di ampiezza del fascio è solitamente di 10:1 (1 GHz – 10 GHz), a volte fino a 20:1.
3. Design semplice.
4. Facile da collegare a linee di alimentazione guida d'onda e coassiali.
5. Grazie al basso rapporto di onda stazionaria (SWR), è possibile ridurre le onde stazionarie.
6. Buon adattamento di impedenza.
7. Le prestazioni sono stabili sull'intera gamma di frequenza.
8. Può formare piccole foglioline.
9. Utilizzato come tromba di alimentazione per grandi antenne paraboliche.
10. Fornire una direzionalità migliore.
11. Evitare le onde stazionarie.
12. Assenza di componenti risonanti e funzionamento su un'ampia larghezza di banda.
13. Ha una forte direzionalità e fornisce una direzionalità più elevata.
14. Offre meno spunti di riflessione.
Applicazione dell'antenna a tromba
Queste antenne sono utilizzate principalmente per la ricerca astronomica e per applicazioni a microonde. Possono essere impiegate come elementi di alimentazione per la misurazione di diversi parametri di antenna in laboratorio. Alle frequenze delle microonde, queste antenne possono essere utilizzate purché abbiano un guadagno moderato. Per ottenere un funzionamento a guadagno medio, le dimensioni dell'antenna a tromba devono essere maggiori. Questi tipi di antenne sono adatti per gli autovelox, in quanto consentono di evitare interferenze con la risposta di riflessione richiesta. I riflettori parabolici possono essere alimentati da elementi quali antenne a tromba, illuminando così i riflettori sfruttando la loro maggiore direttività.
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Data di pubblicazione: 28 marzo 2024
