Рупорные антенны различают по направлению расширения, форме апертуры, внутренней структуре и модам. Секториальный, пирамидальный и конический описывают преимущественно геометрию; гребни, гофры и многомодовость — другие признаки. Один рупор может принадлежать нескольким группам.
Секториальные рупоры в E- и H-плоскости
Прямоугольная питающая часть расширяется преимущественно в одной плоскости. Направление расширения влияет на распределение по апертуре и диаграммы в главных сечениях.
E-плоскость содержит основное направление электрического поля и ось луча, H-плоскость — магнитного поля и ось. E не всегда означает вертикаль относительно земли: положение меняется при повороте антенны.
Пирамидальный рупор
Расширяется в двух плоскостях и образует прямоугольную апертуру. Такая конструкция встречается в измерительных эталонах усиления и в различных микроволновых системах.
Увеличение апертуры при той же частоте может повысить направленность, но длина и раскрыв влияют на фазовую ошибку. Простого увеличения площади недостаточно для точного пропорционального роста усиления.
Конический рупор и облучатель отражателя
Расширяется от круглого питающего сечения. Его характеристики определяются геометрией, модами и возбуждением. Круглое отверстие само по себе не доказывает круговую поляризацию.
Для круговой поляризации нужны подходящие ортогональные компоненты с требуемыми амплитудами и фазой. Проверьте также осевое отношение и принятую конвенцию вращения.
Если рупор питает отражатель, оцените освещение, spillover и фазовый центр. Характеристики отдельного рупора отличаются от характеристик всей зеркальной антенны.
Гребневые рупоры
Внутренние гребни изменяют моды и импеданс питающей части и применяются для расширения полосы. Ограничения обычного полого прямоугольного волновода нельзя переносить на них без изменения.
Широкая полоса согласования не гарантирует постоянный коэффициент усиления или одинаковую диаграмму. Проверяйте края полосы, кросс-поляризацию, фазовый центр и нужные направления.
Количество гребней и портов не определяет автоматически число независимых потоков или режимов системы.
Гофрированные и многомодовые
Гофры на стенках формируют нужные граничные условия и модовое распределение. Такие проекты могут использоваться для симметричной диаграммы и малой кросс-поляризации при облучении отражателя.
В многомодовом рупоре несколько мод намеренно складываются с заданными амплитудами и фазами. Это отличается от нежелательной моды из-за дефекта сборки.
Наличие гофр или нескольких мод само по себе не задаёт фиксированный процент улучшения и не исключает необходимость измерений.
Что означает стандартное усиление
Рупор стандартного усиления служит опорой в измерениях, но конкретная задача может требовать индивидуальной калибровки и неопределённости. Название не устанавливает точное усиление на каждой частоте.
Например, WR-28 означает размер волновода 7,112 × 3,556 мм с обычной полосой 26,5–40 GHz. Он не определяет однозначно размер апертуры рупора, усиление или всю конструкцию фланца.
Что проверить после выбора типа
| Задача | Главные данные |
|---|---|
| Опорное измерение | Калибровка, плоскости и неопределённость. |
| Облучение зеркала | Освещение, фазовый центр и поляризация. |
| Широкополосный тест | Диаграмма по всей полосе. |
| Связь | Реализованное усиление, наведение и потери. |
Мощность, среду и метод измерения задают для модели. Общего требования длины 20 волн для всех рупоров нет. Запрос на конкретную частоту, например 7,2 GHz, должен сопровождаться полосой и остальными требованиями, а не только названием типа.
Описание геометрии и принципов рупора помогает выбрать семейство. При заказе сопоставьте реальные диаграммы, чертёж и условия применения вместо неподтверждённых историй спутниковых аварий.
