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什么是波导喇叭透镜天线?

‍射频天线是射频电路中的重要组成部分,主要是接收从无线信道中接收射频信号,发射时将射频信号辐射到无线信道中。波导天线是一

‍射频天线是射频电路中的重要组成部分,主要是接收从无线信道中接收射频信号,发射时将射频信号辐射到无线信道中。波导天线是一种将射频能量从空气介质引导到波导中的天线,射频能量通过波导互连传导,或者被同轴接口拾取,之后再通过同轴组件进行传输。今天我们一起来了解一下波导喇叭透镜天线。

波导天线有几种不同的类型,每种类型都有其特定的优势。其中波导喇叭透镜天线含有通常安装于馈电孔处的介质透镜,用于改变辐射性能,其目的一般在于在较大带宽或有限轴向长度上实现相位校正。透镜因结构极为简单而易于制造和安装于波导盖上,从而使得此类天线成为软喇叭天线和波纹喇叭天线的高性价比替代品。其中,电磁波的聚焦原理源自菲涅耳透镜的光的干涉和衍射图案。

WR-15 波导透镜喇叭天线, 55 GHz - 65 GHz,增益32 dBi,UG-385/U 圆盖法兰

一般情况下,介质凸透镜对发散的入射能量具有准直作用,能够将球形或圆柱波阵面聚焦为平面波阵面,从而基本上实现对场分布锥度的控制。此外,介质凸透镜还可具有对输出电磁辐射进行幅度整形的功能。为了减小厚度和重量,此类透镜通常由特氟隆、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、石英等具有低介电常数和低损耗角正切的电介质制成。喇叭透镜天线的喇叭也可完全由电介质材料制成。在该情形中,与金属喇叭相比,由于传播速度较低,因此馈电孔处的相位误差更大,从而最终导致此类天线结构可实现的增益降低6。喇叭透镜天线的典型增益为30~40dBi,水平和垂直半功率波束宽度为1~4度,带宽窄至约1.1:1。

所以波导喇叭透镜天线利用透镜的特性(会聚和发散)将波导天线捕获的射频能量聚焦到点源,点源通常是一个同轴探针(接收器),将波导天线作为馈电天线。波导喇叭透镜天线通常用于需要宽带宽和高指向性天线的应用中。