혼 안테나는 구조가 간단하고 주파수 범위가 넓으며 전력 용량이 크고 이득이 높아 널리 사용되는 안테나 중 하나입니다.혼 안테나대규모 전파 천문학, 위성 추적 및 통신 안테나에서 급전 안테나로 자주 사용됩니다. 반사경 및 렌즈의 급전부 역할을 하는 것 외에도 위상 배열의 일반적인 요소이며 다른 안테나의 교정 및 이득 측정의 공통 표준으로 사용됩니다.
혼 안테나는 직사각형 도파관 또는 원형 도파관을 특정한 방식으로 점진적으로 펼쳐서 형성됩니다. 도파관 입구 표면이 점진적으로 확장됨에 따라 도파관과 자유 공간 사이의 정합이 향상되어 반사 계수가 감소합니다. 급전되는 직사각형 도파관의 경우, 가능한 한 단일 모드 전송, 즉 TE10파만 전송되도록 해야 합니다. 이는 신호 에너지를 집중시키고 손실을 줄일 뿐만 아니라, 모드 간 간섭 및 다중 모드로 인한 추가 분산의 영향을 방지합니다.
혼 안테나는 설치 방법에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.섹터 혼 안테나피라미드형 혼 안테나,원뿔형 혼 안테나, 주름진 혼 안테나능선형 혼 안테나, 다중 모드 혼 안테나 등 일반적인 혼 안테나에 대해 아래에서 하나씩 소개합니다.
섹터 혼 안테나
E-플레인 섹터 혼 안테나
E-평면 섹터 혼 안테나는 전기장 방향으로 특정 각도로 열린 직사각형 도파관으로 구성됩니다.
아래 그림은 E면 섹터 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다. 이 패턴의 빔 폭은 E면 방향에서 H면 방향보다 좁은 것을 알 수 있는데, 이는 E면의 개구부가 더 크기 때문입니다.
H-평면 섹터 혼 안테나
H면 섹터 혼 안테나는 자기장 방향으로 특정 각도로 열린 직사각형 도파관으로 구성됩니다.
아래 그림은 H면 섹터 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다. 이 패턴의 빔 폭은 H면 방향에서 E면 방향보다 좁은 것을 알 수 있는데, 이는 H면의 개구부가 더 크기 때문입니다.
RFMISO 섹터 혼 안테나 제품:
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
피라미드 혼 안테나
피라미드 혼 안테나는 직사각형 도파관이 두 방향으로 동시에 특정 각도로 열려 있는 구조로 이루어져 있습니다.
아래 그림은 피라미드형 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다. 이 안테나의 방사 특성은 기본적으로 E면 혼과 H면 혼의 조합과 같습니다.
원뿔형 혼 안테나
원형 도파관의 열린 끝부분이 나팔 모양일 때, 이를 원뿔형 혼 안테나라고 합니다. 원뿔형 혼 안테나는 그 위에 원형 또는 타원형의 개구부가 있습니다.
아래 그림은 원뿔형 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다.
RFMISO 원뿔형 혼 안테나 제품:
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
주름진 혼 안테나
골형 혼 안테나는 내부 표면이 골형으로 된 혼 안테나입니다. 넓은 주파수 대역, 낮은 교차 편파, 우수한 빔 대칭 성능 등의 장점을 가지고 있지만, 구조가 복잡하고 가공 난이도와 비용이 높습니다.
골형 혼 안테나는 피라미드형 골형 혼 안테나와 원뿔형 골형 혼 안테나의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
RFMISO 주름형 혼 안테나 제품:
RM-CHA140220-22
피라미드형 주름진 혼 안테나
원뿔형 주름진 혼 안테나
아래 그림은 원뿔형 주름 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다.
능선이 있는 혼 안테나
기존 혼 안테나의 동작 주파수가 15GHz를 초과하면 후엽이 분리되고 측엽 레벨이 증가합니다. 스피커 캐비티에 리지 구조를 추가하면 대역폭을 넓히고 임피던스를 낮추며 이득을 증가시키고 방사 방향성을 향상시킬 수 있습니다.
능선형 혼 안테나는 크게 이중 능선형 혼 안테나와 사중 능선형 혼 안테나로 나뉩니다. 다음에서는 가장 일반적인 피라미드형 이중 능선형 혼 안테나를 예시로 시뮬레이션을 진행합니다.
피라미드형 이중 능선 혼 안테나
도파관 부분과 혼 개구부 사이에 두 개의 능선 구조를 추가한 것이 이중 능선 혼 안테나입니다. 도파관 부분은 후면 공동과 능선 도파관으로 나뉩니다. 후면 공동은 도파관에서 여기되는 고차 모드를 필터링할 수 있습니다. 능선 도파관은 주 모드 전송의 차단 주파수를 낮춰 주파수 대역을 넓히는 효과를 얻습니다.
능선형 혼 안테나는 동일한 주파수 대역에서 일반 혼 안테나보다 크기가 작고, 동일한 주파수 대역에서 일반 혼 안테나보다 이득이 더 높습니다.
아래 그림은 피라미드형 이중 능선 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다.
멀티모드 혼 안테나
많은 응용 분야에서 혼 안테나는 모든 평면에서 대칭 패턴을 제공하고, E 평면과 H 평면에서 위상 중심이 일치하며, 측엽이 억제되어야 합니다.
다중 모드 여기 혼 구조는 각 평면의 빔 등화 효과를 향상시키고 측엽 레벨을 감소시킬 수 있습니다. 가장 일반적인 다중 모드 혼 안테나 중 하나는 이중 모드 원뿔형 혼 안테나입니다.
듀얼 모드 원뿔형 혼 안테나
이중 모드 원뿔형 혼은 고차 모드인 TM11 모드를 도입하여 E 평면 패턴을 개선함으로써 축대칭의 등화 빔 특성을 갖도록 합니다. 아래 그림은 원형 도파관에서 주 모드인 TE11 모드와 고차 모드인 TM11 모드의 개구부 전기장 분포 및 이들의 합성 개구부 전기장 분포를 나타낸 개략도입니다.
이중 모드 원추형 혼의 구조적 구현 형태는 한 가지가 아닙니다. 일반적인 구현 방식으로는 포터 혼과 피켓-포터 혼이 있습니다.
아래 그림은 포터 이중 모드 원뿔형 혼 안테나의 시뮬레이션 결과를 보여줍니다.
게시 시간: 2024년 3월 1일
