Pelebaran antena tanduk adalah perluasan bertahap dari pandu gelombang dari bagian lehernya ke bukaan radiasi yang lebih besar.Transisi ini memungkinkan medan elektromagnetik terpandu untuk menyebar sebelum mencapai ruang bebas, membantu antena mencapai pencocokan impedansi, pengarahan, dan kontrol pancaran yang bermanfaat.
Apa Arti Flaring pada Antena Tanduk?
Pandu gelombang terbuka sederhana dapat memancarkan gelombang, tetapi batas yang tiba-tiba antara pandu gelombang dan ruang bebas menyebabkan refleksi dan membatasi bukaan pemancaran efektif. Corong yang melebar mengubah penampang pandu gelombang secara bertahap, bukan secara tiba-tiba.
Saat medan merambat melalui suar, ia meluas melintasi apertur yang lebih besar. Ukuran apertur dan distribusi fase kemudian menentukan karakteristik penting seperti penguatan, lebar berkas, sidelobe, dan efisiensi radiasi. Suar mengurangi keparahan transisi, tetapi tidak menghilangkan refleksi atau menjamin kesesuaian yang sempurna.
Mengapa Bentuk Lekukan Antena Tanduk Itu Penting?
Pencocokan Impedansi dan VSWR
Transisi bertahap umumnya mengurangi ketidaksesuaian antara mode terpandu dan ruang bebas. Hasil pastinya bergantung pada profil klakson, panjang, bukaan, dan dimensi pandu gelombang, sehingga VSWR harus diverifikasi di seluruh pita frekuensi yang diinginkan.
Penguatan dan Bukaan Efektif
Pelebaran (flaring) menciptakan bukaan radiasi efektif yang lebih besar. Ketika medan bukaan memiliki amplitudo dan distribusi fase yang sesuai, lebih banyak energi terkonsentrasi ke arah depan dan penguatan antena meningkat. Penguatan tidak hanya ditentukan oleh sudut pelebaran saja.
Lebar Berkas dan Pola Radiasi
Bukaan listrik yang lebih besar biasanya menghasilkan berkas utama yang lebih sempit. Dimensi suar bidang E dan bidang H dapat dipilih secara independen pada klakson piramidal, memungkinkan perancang untuk membentuk berkas di setiap bidang utama.
Kesalahan Fase Apertur
Medan magnet tidak tiba di setiap titik bukaan dengan fase yang persis sama. Jika antena terlalu pendek untuk ukuran bukaannya, variasi fase dapat meningkat, mengurangi efisiensi bukaan dan memengaruhi berkas utama serta berkas samping.
Bagaimana Sudut Flare, Ukuran Apertur, dan Panjang Horn Bekerja Bersama
Tidak ada sudut pelebaran terbaik universal untuk setiap antena tanduk. Geometri optimal bergantung pada frekuensi, mode pandu gelombang, penguatan target, lebar pancaran, bandwidth, ukuran yang diizinkan, dan persyaratan pola radiasi.
- Sudut suar yang lebih lebarDapat menghasilkan bukaan yang lebih besar dalam struktur yang lebih pendek, tetapi corong yang terlalu pendek dapat menimbulkan kesalahan fase bukaan yang lebih besar.
- Sudut pelebaran yang lebih kecilSecara umum, dibutuhkan corong yang lebih panjang untuk ukuran bukaan yang sama, sehingga meningkatkan panjang mekanis sekaligus mendukung transisi yang lebih bertahap.
- Bukaan yang lebih besardapat mendukung pengarahan yang lebih tinggi dan pancaran yang lebih sempit, asalkan distribusi fase dan amplitudo tetap terkontrol dengan baik.
Geometri Klakson Melebar yang Umum
- Klakson sektoral bidang E:terutama melebar di bidang medan listrik.
- Corong sektoral bidang H:terutama melebar di bidang medan magnet.
- Tanduk berbentuk piramida:melebar di kedua bidang utama dan umumnya digunakan untuk aplikasi penguatan standar.
- Tanduk berbentuk kerucut:terbentuk dari pandu gelombang melingkar dan diperluas ke arah lubang melingkar.
Pertimbangan Desain Praktis
Para insinyur mengevaluasi geometri flare bersama dengan frekuensi operasi, dimensi pandu gelombang, gain, lebar berkas 3 dB, VSWR, tingkat sidelobe, polarisasi, dan batasan mekanis. Pada frekuensi gelombang milimeter, akurasi pemesinan, kualitas permukaan, dan penyelarasan flensa menjadi semakin penting karena kesalahan dimensi kecil mewakili sebagian besar panjang gelombang.
Komponen Antena dan Pandu Gelombang 15–22 GHz Terkait
Produk-produk di bawah ini mengilustrasikan beberapa komponen RF yang tersedia dalam rentang 15–22 GHz. Untuk antena horn standar dengan penguatan melebar pada pita frekuensi ini, lihat RM-SGHA51-25.
Di mana Antena Tanduk Melebar Digunakan
- Sistem pengukuran dan kalibrasi antena
- Sistem pemancar dan penerima radar
- Umpan satelit dan antena reflektor
- Pengujian laboratorium EMC dan gelombang mikro
- Saluran komunikasi gelombang mikro dan gelombang milimeter
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah sudut flare yang lebih besar selalu meningkatkan gain?
Tidak. Sudut suar yang lebih besar dapat meningkatkan ukuran apertur untuk panjang tanduk yang tetap, tetapi kesalahan fase yang berlebihan dapat mengurangi efisiensi apertur. Gain bergantung pada geometri lengkap dan distribusi medan.
Berapakah sudut pelebaran (flare angle) terbaik untuk antena tanduk (horn antenna)?
Tidak ada satu pun nilai terbaik. Para perancang memilih sudut bersama dengan dimensi bukaan dan panjang klakson untuk memenuhi persyaratan frekuensi, penguatan, lebar pancaran, VSWR, dan ukuran.
Apakah efek suar (flaring) menghilangkan pantulan?
Tidak. Pelebaran ujung memberikan transisi yang lebih bertahap dari pandu gelombang ke ruang bebas dan dapat mengurangi pantulan, tetapi kesesuaian akhir tetap bergantung pada desain keseluruhan.
Memilih Antena Tanduk
Pasokan RF MISOsolusi antena tandukuntuk aplikasi gelombang mikro dan gelombang milimeter. Untuk opsi penguatan standar 14,5–22 GHz, tinjauRM-SGHA51-25Untuk gambaran yang lebih luas, lihatAntena Tanduk: Prinsip Kerja, Jenis, Karakteristik Radiasi, dan Aplikasinya.
Butuh bantuan dalam memilih geometri flare, rentang frekuensi, gain, atau antarmuka?Hubungi RF MISOuntuk membahas kebutuhan pengukuran atau integrasi sistem Anda.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang antena, silakan kunjungi:
Waktu posting: 17 April 2025
