ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ವೇವ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಡೈರೆಕ್ಷನಲ್ ಆಂಟೆನಾಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿವೆ. ಅವುಗಳ ಸರಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ರಚನೆ, ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ವಿಕಿರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಫಲನ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಆಂಟೆನಾ ಮಾಪನ, EMC ಪರೀಕ್ಷೆ, ರಾಡಾರ್, ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಫೀಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು RF ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾವನ್ನು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಒಂದು ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದುಕ್ರಮೇಣ ಭುಗಿಲೆದ್ದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದೊಂದಿಗೆ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳು ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದಿಂದ ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹಠಾತ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ನೀಡುವ ಬದಲು, ಭುಗಿಲೆದ್ದ ವಿಭಾಗವು ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಮೇಣ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿತ ವಿಕಿರಣ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ.
ತರಂಗಮಾರ್ಗದ ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವು ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆವಲಯಾಕಾರದ ಕೊಂಬುಗಳು, ಪಿರಮಿಡ್ ಕೊಂಬುಗಳು ಮತ್ತು ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಕೊಂಬುಗಳುಮೂಲ ಉಲ್ಲೇಖ ಲೇಖನವು ಈ ಮೂರು ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ ರಚನೆಗಳ ಮುಖ್ಯ ಪರಿಚಯವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ.
1. ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ?
ಒಂದು ತರಂಗಮಾರ್ಗವು ವಾಹಕ ರಚನೆಯೊಳಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ತರಂಗವು ಮುಕ್ತ ತುದಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಭಾಗವು ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಒಂದು ಭಾಗವು ತರಂಗಮಾರ್ಗ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ-ಸ್ಥಳ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯಿಂದಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಬಹುದು.
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾವು ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವನ್ನು ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಹಠಾತ್ತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗವು ಭುಗಿಲೆದ್ದ ವಿಭಾಗದ ಮೂಲಕ ಹರಡುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಕ್ಷೇತ್ರವು ದೊಡ್ಡ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಮೇಲೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವು ಮುಕ್ತ ಜಾಗಕ್ಕೆ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕಿನ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ ಜ್ವಾಲೆಯು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಉದ್ದೇಶಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ:
- ಇದು ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳದ ನಡುವೆ ಸುಗಮ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
- ಇದು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿಕಿರಣ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದೇಶನ ಮತ್ತು ಲಾಭವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಹಾರ್ನ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯಪ್ರತಿಫಲನಗಳು ಅಥವಾ ನಿಂತ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದಿಲ್ಲಬದಲಾಗಿ, ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಹಾರ್ನ್ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ VSWR ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 1. ಕ್ರಮೇಣ ಭುಗಿಲೆದ್ದ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ.
2. ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಆವರ್ತನ
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಒಂದೇ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ.
ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಆಯಾಮಗಳು, ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಮೋಡ್, ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ಜ್ಯಾಮಿತಿ, ಫೀಡ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಉದ್ದೇಶಿತ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್.
ತರಂಗಾಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಆಯಾಮಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗುವುದರಿಂದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ತರಂಗ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹಾರ್ನ್ ರಚನೆಗಳು ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ನಿಖರವಾದ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಹಾರ್ನ್‌ಗಳು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ತರಂಗ ಮತ್ತು ಉಪ-THz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೂರಾರು ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ 100 GHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. RF MISO ಪ್ರಸ್ತುತ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹಾರ್ನ್ ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ300–750 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ಝ್, ಹಾಗೆಯೇ ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಕೊಂಬಿನ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ220–325 GHz, ಈ ಆಂಟೆನಾ ಕುಟುಂಬದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಆವರ್ತನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಎಷ್ಟು ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು
3.1 ಸೆಕ್ಟೋರಲ್ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ
ಒಂದು ಆಯತಾಕಾರದ ತರಂಗಮಾರ್ಗವು ಒಂದೇ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಭುಗಿಲೆದ್ದಾಗ ವಲಯದ ಕೊಂಬು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
ತರಂಗ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿದರೆಇ-ವಿಮಾನ, ರಚನೆಯನ್ನು ಒಂದು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆಇ-ಪ್ಲೇನ್ ಸೆಕ್ಟೋರಲ್ ಹಾರ್ನ್. ವಿಸ್ತರಣೆ ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿH-ಸಮತಲ, ಇದನ್ನು ಒಂದು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆH-ಸಮತಲ ವಲಯದ ಕೊಂಬು.
ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಆಯಾಮವು ಕೇವಲ ಒಂದು ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದರಿಂದ, ಕಿರಣದ ಆಕಾರವು ಆ ಅನುಗುಣವಾದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
3.2 ಪಿರಮಿಡಲ್ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ
ಒಂದು ಆಯತಾಕಾರದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗವು E-ಸಮತಲ ಮತ್ತು H-ಸಮತಲ ಎರಡೂ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಭುಗಿಲೆದ್ದಾಗ ಪಿರಮಿಡ್ ಆಕಾರದ ಕೊಂಬು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರಚನೆಯು ಮೊಟಕುಗೊಳಿಸಿದ ಪಿರಮಿಡ್ ಅನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಪಿರಮಿಡ್ ಕೊಂಬುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಗೇನ್ ಹಾರ್ನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ಆಂಟೆನಾಗಳುಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಲಾಭ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಬಹುದು.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, RF MISO, ಹಲವಾರು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ವೇವ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಗೇನ್ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದರ WR10 ಪ್ರಮಾಣಿತ ಗೇನ್ ಹಾರ್ನ್ ಕುಟುಂಬವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ75 ರಿಂದ 110 GHz, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಳಿಕೆ, VSWR, ಧ್ರುವೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಅಗಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ.
3.3 ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ
ವೃತ್ತಾಕಾರದ ತರಂಗಮಾರ್ಗವನ್ನು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಕ್ರಮೇಣ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಕೊಂಬು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಆಯತಾಕಾರದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದಿಂದ ಹುಟ್ಟುವ ಪಿರಮಿಡ್ ಕೊಂಬಿನಂತಲ್ಲದೆ, ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಕೊಂಬು ತಿರುಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ರೇಖಾಗಣಿತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್, ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ತರಂಗ, ಫೀಡ್ ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫೀಡ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣ ಜಾಲವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅವು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶೇಷವಾದ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಬೆಂಬಲಿಸಬಹುದು.
ಚಿತ್ರ 2. ವಿಶಿಷ್ಟ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ ಸಂರಚನೆಗಳು: ಇ-ಪ್ಲೇನ್ ಸೆಕ್ಟೋರಲ್, ಹೆಚ್-ಪ್ಲೇನ್ ಸೆಕ್ಟೋರಲ್, ಪಿರಮಿಡ್ ಮತ್ತು ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಹಾರ್ನ್‌ಗಳು.
4. ಫ್ಲೇರ್ ಆಂಗಲ್, ಅಪರ್ಚರ್ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಹಾರ್ನ್ ಉದ್ದ
ಕೊಂಬಿನ ರೇಖಾಗಣಿತವು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ವಿನ್ಯಾಸ ನಿಯತಾಂಕಗಳು:
ಜ್ವಾಲೆಯ ಕೋನ, ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಕೊಂಬಿನ ಉದ್ದ.
ದೊಡ್ಡ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದೇಶನ ಮತ್ತು ಕಿರಿದಾದ ಕಿರಣವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಜ್ವಾಲೆಯ ಕೋನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಹಾರ್ನ್ ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದಾದ್ಯಂತ ಅತಿಯಾದ ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಇದು ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಬಹುದು.
ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಹಾರ್ನ್ ಅನ್ನು ಅತಿಯಾಗಿ ಉದ್ದವಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಾನುಗುಣ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸದೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ತೂಕ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ ಹಾರ್ನ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ:
- ಅಪರ್ಚರ್ ಗಾತ್ರ
- ಫ್ಲೇರ್ ಕೋನ
- ಉದ್ದ
- ಹಂತದ ದೋಷ
- ಲಾಭ
- ಕಿರಣದ ಅಗಲ
- ಯಾಂತ್ರಿಕ ಆಯಾಮಗಳು
5. ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದಿಕ್ಕಿನ ರೇಡಿಯೇಟರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೈಡ್‌ಲೋಬ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಮುಖ್ಯ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಎರಡು ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿಯ ಕಡಿತಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿವೆ:
- ಇ-ಪ್ಲೇನ್ ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿ
- H-ಸಮತಲ ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿ
ದಿ3 dB ಕಿರಣದ ಅಗಲವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ 3 dB ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವಿನ ಮುಖ್ಯ ಕಿರಣದ ಕೋನೀಯ ಅಗಲವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ನಿರ್ದೇಶನ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಿರಣವನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ತರಂಗ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, RF MISO ನ 75–110 GHz ಪ್ರಮಾಣಿತ ಗೇನ್ ಹಾರ್ನ್‌ಗಳು ಗೇನ್ ಮತ್ತು VSWR ಡೇಟಾದೊಂದಿಗೆ E-ಪ್ಲೇನ್ ಮತ್ತು H-ಪ್ಲೇನ್ ಬೀಮ್‌ವಿಡ್ತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತವೆ.
ಚಿತ್ರ 3. ಹಾರ್ನ್ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ವಿವರಣೆ.
6. ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು RF ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ:
ಉತ್ತಮ ನಿರ್ದೇಶನ
ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಮುಂದಿನ ದಿಕ್ಕಿನ ಕಡೆಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ.
ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ವಿಕಿರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಇ-ಪ್ಲೇನ್ ಮತ್ತು ಎಚ್-ಪ್ಲೇನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು.
ಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ
ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದಿಂದ ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಕ್ರಮೇಣ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ VSWR ಅನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಧ್ಯಮದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಳಿಕೆ
ವಿಭಿನ್ನ ಗೇನ್ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ವಿಭಿನ್ನ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರ ಗಾತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಂಬಿನ ಉದ್ದಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸರಳ ರಚನೆ
ಅನೇಕ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭದ ಆಂಟೆನಾ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹಾರ್ನ್‌ಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ನೇರ ಮತ್ತು ದೃಢವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಅಧಿಕ ಆವರ್ತನ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ
ಅವುಗಳ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ-ಆಧಾರಿತ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವು ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ತರಂಗ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
7. ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಗಣನೆಗಳು ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳು
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಹಲವಾರು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಟ್ರೇಡ್-ಆಫ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಂಟೆನಾದ ಭೌತಿಕ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.
ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದಾದ್ಯಂತ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಹಂತದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರ, ಕೊಂಬಿನ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಜ್ವಾಲೆಯ ಕೋನದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕು.
ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ, ಯಂತ್ರದ ನಿಖರತೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟ, ತರಂಗಮಾರ್ಗದ ಆಯಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲೇಂಜ್ ಜೋಡಣೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಯಾಂತ್ರಿಕ ದೋಷಗಳು ಸಹ ತರಂಗಾಂತರದ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು.
ಆದ್ದರಿಂದ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಲಾಭ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಸಹ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ:
VSWR, ಧ್ರುವೀಕರಣ, ಅಡ್ಡ-ಧ್ರುವೀಕರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಕಿರಣದ ಅಗಲ, ಸೈಡ್‌ಲೋಬ್ ಮಟ್ಟ, RF ಇಂಟರ್ಫೇಸ್, ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ.
8. ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು
ಅವುಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ವಿಕಿರಣ, ಸ್ಥಿರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
- ಆಂಟೆನಾ ಗಳಿಕೆ ಮಾಪನ
- ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿ ಮಾಪನ
- EMC ಮತ್ತು EMI ಪರೀಕ್ಷೆ
- ರಾಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು
- ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ತರಂಗ ಸಂವಹನ
- ಉಪಗ್ರಹ ಆಂಟೆನಾ ಪರೀಕ್ಷೆ
- ನಿರ್ದೇಶನ ಹುಡುಕಾಟ ಮತ್ತು ಕಣ್ಗಾವಲು
- ಅನೆಕೋಯಿಕ್ ಚೇಂಬರ್ ಮಾಪನ
- ಪ್ರತಿಫಲಕ ಆಂಟೆನಾ ಫೀಡ್‌ಗಳು
- ಆರ್ಎಫ್ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು
- ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ಆಂಟೆನಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹಾರ್ನ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಒದಗಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, RF MISO ನ 18–40 GHz ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಪರೀಕ್ಷೆ, ಆಂಟೆನಾ ಮಾಪನ, ಉಪಗ್ರಹ ಆಂಟೆನಾ ಪರೀಕ್ಷೆ, ದಿಕ್ಕು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಿಕೆ, ಕಣ್ಗಾವಲು ಮತ್ತು EMC-ಸಂಬಂಧಿತ ಅಳತೆಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾವು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗವನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ತರಂಗಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ದಿಕ್ಕಿನ ಮುಕ್ತ-ಸ್ಥಳ ವಿಕಿರಣವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
ಇದರ ಸಂಯೋಜನೆಯುಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ, ದಿಕ್ಕಿನ ವಿಕಿರಣ, ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ಕಿರಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಉಪಯುಕ್ತ ಲಾಭ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸರಳ ನಿರ್ಮಾಣ.ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಮೀಟರ್-ವೇವ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಾರ್ನ್ ಅನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಆಂಟೆನಾ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಿದೆ.
ವಲಯ ಮತ್ತು ಪಿರಮಿಡ್ ಕೊಂಬುಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಮತ್ತು ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳವರೆಗೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಗಳು, ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು, ಲಾಭದ ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಪರಿಸರಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಬಹುದು.
ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯು ಕೇವಲ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಗೇನ್, VSWR, ಬೀಮ್‌ವಿಡ್ತ್, ಧ್ರುವೀಕರಣ, ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಅಥವಾ ಏಕಾಕ್ಷ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್, ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ RF ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಬೇಕು.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಆಗಸ್ಟ್-21-2026
