高利得ホーンの購入では、正確な帯域、利得とパターン、偏波、接続、環境と電力を同じ条件で比較します。最大dBiだけではリンクや測定への適合を判断できません。必要な全周波数で満たす性能を先に定義します。
1．帯域と保証される性能
Wi-Fi、5GやKaという名称に加え、最低・最高周波数と信号の瞬時帯域を指定します。その範囲で整合、利得、パターンと偏波が要求を満たす必要があります。
すべてのホーンが中心の±5%だけで使う共振アンテナではなく、広帯域構造もあります。一方、機械的に接続できても仕様外の性能を保証しません。
VSWR 2では|Γ| = 1/3で、反射電力は約11.1%、不整合損失は約0.51 dBです。これは放射やケーブルを含む総損失ではありません。
2．利得の定義と両主平面のパターン
指向性、利得、実現利得のどれかを確認し、基準面をそろえます。すでに含まれた不整合や変換器の損失を、もう一度差し引かないでください。
E面・H面の幅、副ローブと後方応答を比較します。E面は偏波に関連するため、地面に対して常に垂直とは限りません。同じピーク利得でもカバーする領域は異なり得ます。
狭いビームを使うなら支持体の動きと指向安定性も評価します。利得値だけで許容指向誤差0.3°が一律に決まるわけではありません。
3．偏波を一致させる
送受信の直線・円偏波と基準を合わせます。理想的な直線偏波同士の角度差ψに対する電力結合はcos²ψです。45°ではこの機構だけで約3.01 dBの損失です。
理想的な円偏波と直線偏波の組合せも電力係数1/2になります。ただし、実際に通信できるかはリンク余裕を含めて判断します。
円偏波では軸比と回転方向の定義を確認します。軸比は楕円の形を表し、経年劣化率ではありません。交差偏波とポート間隔離は別の測定です。
4．コネクタ、フランジと給電
導波管入力では断面寸法だけでなく、モード、フランジと方向を確認します。同軸ではインピーダンス、接点と実際の帯域が必要です。
追加するケーブルやアダプタも損失と反射に含めます。50 Ωと75 Ωを機械的につなぐだけで電気的な条件が同じになるとは限りません。
締付けと支持はモデルの指定に従います。スナップ式コネクタにSMA用の締付け手順を適用しないなど、外形だけに頼らない確認が必要です。
5．環境、電力と取付け
風、温度、振動、塩分と湿気を定義します。IP等級は特定の侵入試験に関するもので、全気候や全寿命の保証をまとめた値ではありません。
平均・ピーク電力を、パルス、反射と環境条件付きで比較します。窓やレドームはパターンと損失を変える可能性があります。
5ポンド未満の重量やアルミニウムという条件が、すべての設置の最適解ではありません。支持、重心とアクセスも含めます。
標準利得ホーンを測定に使う場合
標準利得ホーンという名称だけで、必要な不確かさの校正が付属するとは限りません。周波数ごとの利得、基準面、偏波と校正条件を確認します。
VNAはポート特性を測りますが、それだけで遠方界利得を証明しません。大きな開口ではR ≳ 2D²/λなどの距離条件と試験場の品質を確認し、適用条件も検討します。
| 資料 | 確認内容 |
|---|---|
| 図面 | 寸法、基準、質量と取付け。 |
| RF曲線 | 全帯域の整合と利得。 |
| 放射特性 | パターンと偏波。 |
| 運用限界 | 電力と環境条件。 |
| 検収 | 方法、基準と不確かさ。 |
ホーンの原理は仕様を読む基礎になります。最良の数値を別々の条件から集めるのではなく、購入する同じ構成のデータを照合してください。
