Рупорная антенна

Опубликовано 28.04.2011 Ведущий Антон Степанов

Рупорные антенны – это один из видов приемо-передающих антенн. Названы так из-за своей формы. Они состоят из расширяющегося раструба, собственно, рупора, и подключенного к его узкому концу волновода.
Диаграммы излучений рупорных антенн зависят от их размеров и формы внутреннего и внешнего сечений рупора. Характерно почти полное отсутствие заднего лепестка диаграммы. А полоса антенны будет определяться характеристиками используемого волновода. Вообще, такая антенна предназначена для работы в широком диапазоне СВЧ волн: примерно от одного до нескольких десятков ГГц.
В зависимости от формы рупора определяют несколько типов антенн. H и T секторальные, пирамидальные, с прямоугольным сечением, конические, с круглым раструбом. Форма очень важна. Например, самые распространенные, пирамидальные антенны имеют линейную поляризацию излучения, а конические – круговую.
Используются рупорная антенна как в качестве самостоятельных излучателей, например, для передачи данных, так и в комплексе с зеркальной антенной, в качестве облучателей. На практике, рупорные антенны широко применяются на космических аппаратах.
Какие у такой антенны недостатки? Ширина диаграммы направленности сильно зависит от физических размеров антенны. Для получения остронаправленного излучения приходится делать антенну с весьма большой длиной рупора. Лучше всего, когда она пропорциональна квадрату размеров раскрыва, т.е. наибольшего сечения LH или LE, а ширина диаграммы направленности обратно пропорциональна LH или LE в первой степени. Отсюда видно, что для сужения диаграммы направленности в N раз, ширина раскрыва должна быть увеличена в N раз, а длина рупора - в N2 раз. Для достижения большого усиления, длину рупора придется делать излишне большой — это неудобно в использовании. Но в таких случаях используются зеркала и линзы в раскрыве рупора.
Использование рупора, как облучателя параболической антенны дает нам в комплексе новое устройство, которое будет отличаться узкой диаграммой направленности, низким уровнем боковых лепестков.