La svasatura delle antenne a tromba consiste nell'espansione graduale di una guida d'onda dalla sua strozzatura fino a un'apertura radiante più ampia.Questa transizione permette al campo elettromagnetico guidato di diffondersi prima di raggiungere lo spazio libero, contribuendo a far sì che l'antenna ottenga un'efficace adattamento di impedenza, direttività e controllo del fascio.
Che cosa significa "svasatura" in un'antenna a tromba?
Una semplice guida d'onda aperta può irradiare, ma il confine brusco tra la guida d'onda e lo spazio libero provoca riflessioni e limita l'apertura radiante effettiva. Una tromba svasata modifica la sezione trasversale della guida d'onda in modo progressivo anziché brusco.
Quando il campo attraversa la zona di svasatura, si espande su un'apertura maggiore. Le dimensioni dell'apertura e la distribuzione di fase determinano quindi caratteristiche importanti come il guadagno, l'ampiezza del fascio, i lobi laterali e l'efficienza di radiazione. La svasatura riduce la severità della transizione, ma non elimina la riflessione né garantisce un adattamento perfetto.
Perché il bagliore dell'antenna a tromba è importante
Adattamento di impedenza e VSWR
Una transizione graduale generalmente riduce la discrepanza tra il modo guidato e lo spazio libero. Il risultato esatto dipende dal profilo del corno, dalla lunghezza, dall'apertura e dalle dimensioni della guida d'onda, quindi il VSWR deve essere verificato nell'intera banda di frequenza desiderata.
Guadagno e apertura effettiva
La svasatura crea un'apertura radiante effettiva più ampia. Quando il campo di apertura presenta un'ampiezza e una distribuzione di fase adeguate, una maggiore energia viene concentrata nella direzione di propagazione e il guadagno dell'antenna aumenta. Il guadagno non è determinato unicamente dall'angolo di svasatura.
Ampiezza del fascio e schema di radiazione
Un'apertura elettrica maggiore produce in genere un fascio principale più stretto. Le dimensioni del bordo di apertura sul piano E e sul piano H possono essere selezionate indipendentemente in una tromba piramidale, consentendo ai progettisti di modellare il fascio in ciascun piano principale.
Errore di fase dell'apertura
Il campo non arriva in ogni punto dell'apertura con esattamente la stessa fase. Se una tromba è troppo corta rispetto alle dimensioni della sua apertura, la variazione di fase può aumentare, riducendo l'efficienza dell'apertura e influenzando il lobo principale e i lobi laterali.
Come l'angolo di svasatura, la dimensione dell'apertura e la lunghezza del corno interagiscono tra loro
Non esiste un angolo di apertura ottimale universale per ogni antenna a tromba. La geometria ottimale dipende dalla frequenza, dalla modalità di guida d'onda, dal guadagno desiderato, dall'ampiezza del fascio, dalla larghezza di banda, dalle dimensioni consentite e dai requisiti del diagramma di radiazione.
- Un angolo di svasatura più ampiopuò produrre un'apertura maggiore in una struttura più corta, ma un corno eccessivamente corto può introdurre un errore di fase dell'apertura maggiore.
- Un angolo di svasatura più piccoloIn genere, per ottenere la stessa apertura, è necessario un corno più lungo, aumentando la lunghezza meccanica e garantendo al contempo una transizione più graduale.
- Un'apertura più grandepuò supportare una direttività maggiore e un fascio più stretto, a condizione che la distribuzione di fase e ampiezza rimanga ben controllata.
Geometrie comuni a corno svasato
- Tromba settoriale dell'aereo E:si è manifestato principalmente sul piano del campo elettrico.
- Corno settoriale del piano H:si è manifestato principalmente sul piano del campo magnetico.
- Corno mitragliatore:svasato su entrambi i piani principali e comunemente utilizzato per applicazioni a guadagno standard.
- Corno conico:formato da una guida d'onda circolare ed espanso verso un'apertura circolare.
Considerazioni pratiche di progettazione
Gli ingegneri valutano la geometria della flangia insieme alla frequenza operativa, alle dimensioni della guida d'onda, al guadagno, all'ampiezza del fascio a 3 dB, al VSWR, al livello dei lobi laterali, alla polarizzazione e ai vincoli meccanici. Alle frequenze delle onde millimetriche, la precisione della lavorazione, la qualità della superficie e l'allineamento della flangia diventano sempre più importanti perché piccoli errori dimensionali rappresentano una frazione maggiore della lunghezza d'onda.
Antenne e componenti per guide d'onda correlati nella banda 15-22 GHz
I prodotti qui di seguito illustrano alcuni componenti RF disponibili nella gamma 15-22 GHz. Per una tromba a guadagno standard svasata in questa banda, vedere il modello RM-SGHA51-25.
Dove vengono utilizzate le antenne a tromba svasate
- Sistemi di misurazione e calibrazione delle antenne
- Sistemi radar di trasmissione e ricezione
- Feed satellitari e da antenne a riflettore
- Test di laboratorio su compatibilità elettromagnetica e microonde.
- Collegamenti di comunicazione a microonde e onde millimetriche
Domande frequenti
Un angolo di svasatura maggiore aumenta sempre il guadagno?
No. Un angolo di apertura maggiore può aumentare la dimensione dell'apertura per una lunghezza fissa del corno, ma un errore di fase eccessivo può ridurre l'efficienza dell'apertura. Il guadagno dipende dalla geometria completa e dalla distribuzione del campo.
Qual è l'angolo di apertura ottimale per un'antenna a tromba?
Non esiste un unico valore ottimale. I progettisti selezionano l'angolo insieme alle dimensioni dell'apertura e alla lunghezza del corno per soddisfare i requisiti di frequenza, guadagno, ampiezza del fascio, VSWR e dimensioni.
L'effetto flare elimina i riflessi?
No. La svasatura fornisce una transizione più graduale dalla guida d'onda allo spazio libero e può ridurre le riflessioni, ma l'adattamento finale dipende comunque dal progetto completo.
Scelta di un'antenna a tromba
Forniture RF MISOsoluzioni per antenne a cornoper applicazioni a microonde e onde millimetriche. Per un'opzione a guadagno standard da 14,5 a 22 GHz, consultare laRM-SGHA51-25Per una panoramica più ampia, vedereAntenna a tromba: principio di funzionamento, tipologie, caratteristiche di radiazione e applicazioni..
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Data di pubblicazione: 17 aprile 2025
