மைக்ரோவேவ் மற்றும் மில்லிமீட்டர்-அலை பொறியியலில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் திசைசார் ஆண்டெனாக்களில் ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களும் அடங்கும். அவற்றின் எளிய இயந்திரக் கட்டமைப்பு, கணிக்கக்கூடிய கதிர்வீச்சுப் பண்புகள், ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த எதிரொளிப்பு, மற்றும் மிதமானது முதல் அதிகமானது வரையிலான பெருக்கத்தை அடையும் திறன் ஆகியவை, ஆண்டெனா அளவீடு, மின்காந்த இணக்கத்தன்மை (EMC) சோதனை, ரேடார், தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள், ஊட்ட அமைப்புகள் மற்றும் RF ஆய்வகங்களில் அவற்றை மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகின்றன.
ஒரு ஹார்ன் ஆண்டெனாவை சாராம்சத்தில் ஒருபடிப்படியாக விரிவடையும் துளையுடன் கூடிய அலைவழிமின்காந்த அலைகள் அலைவழியிலிருந்து வெற்றிடத்திற்கு ஒரு திடீர் மாற்றத்தை எதிர்கொள்வதை அனுமதிப்பதற்குப் பதிலாக, விரிந்த பகுதியானது மிகவும் படிப்படியான உருமாற்றத்தை வழங்குகிறது. இது மின்மறுப்புப் பொருத்தத்தை மேம்படுத்த உதவுவதோடு, மின்காந்த ஆற்றலின் பெரும்பகுதியைக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கதிர்வீச்சுக் கற்றையாகச் செலுத்துகிறது.
அலைவழியின் வடிவியல் மற்றும் துளை விரிவடையும் திசையைப் பொறுத்து, ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களை பல்வேறு வடிவங்களில் வடிவமைக்க முடியும், அவற்றுள் சில:பிரிவு கொம்புகள், பிரமிடு கொம்புகள் மற்றும் கூம்பு கொம்புகள்மூல ஆதாரக் கட்டுரை, ஹார்ன் ஆண்டெனா கட்டமைப்புகளுக்கான முக்கிய அறிமுகமாக இந்த மூன்று உள்ளமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது.
1. ஹார்ன் ஆன்டெனா எவ்வாறு செயல்படுகிறது?
அலைவழி என்பது மின்காந்த ஆற்றலை ஒரு கடத்தும் அமைப்புக்குள் கட்டுப்படுத்துகிறது. வழிகாட்டப்பட்ட அலை அதன் திறந்த முனையை அடையும்போது, ஆற்றலின் ஒரு பகுதி வெற்றிடத்தில் கதிர்வீசுகிறது, அதே சமயம் அலைவழிக்கும் வெற்றிடத்திற்கும் இடையிலான மின்மறுப்பு மாற்றத்தின் காரணமாக மற்றொரு பகுதி பிரதிபலிக்கப்படலாம்.
ஒரு ஹார்ன் ஆண்டெனா, துளையை நோக்கி அலைவழியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பைப் படிப்படியாக அதிகரிப்பதன் மூலம், இந்த நிலைமாற்றத்தின் திடீர் தன்மையைக் குறைக்கிறது.
மின்காந்த அலையானது விரிந்த பகுதி வழியாகப் பரவும்போது, புலம் ஒரு பெரிய துளையின் மீது விரிவடைகிறது. பின்னர் அந்தத் துளையானது வெற்றிடத்தில் கதிர்வீசி, ஒரு திசைக் கற்றையை உருவாக்குகிறது.
எனவே, அந்த ஒளிக்கீற்று இரண்டு முக்கிய நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுகிறது:
- இது அலைவழிக்கும் திறந்த வெளிக்கும் இடையே ஒரு மென்மையான மாற்றத்தை வழங்குகிறது.
- இது பயனுள்ள கதிர்வீச்சுத் துளையை அதிகரித்து, மேம்பட்ட திசையமைவு மற்றும் ஆதாயத்தை அனுமதிக்கிறது.
ஒரு ஹார்ன் செய்கிறது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்வது முக்கியம்.பிரதிபலிப்புகள் அல்லது நிலை அலைகளை முழுமையாக அகற்றாதுமாறாக, முறையாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு ஹார்ன், எதிரொலிப்பைக் குறைத்து நல்ல மின்மறுப்புப் பொருத்தத்தை வழங்க முடியும், இது பொதுவாக ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த VSWR-இல் பிரதிபலிக்கிறது.
படம் 1. படிப்படியாக விரிவடையும் அலைவழித் துளையுடன் கூடிய ஒரு வழக்கமான ஹார்ன் ஆண்டெனா.
2. ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களின் இயக்க அதிர்வெண்
ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களுக்கு ஒரே பொதுவான அதிர்வெண் வரம்பு இல்லை.
அவற்றின் இயக்க அதிர்வெண் பெரும்பாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறதுஅலைவழி பரிமாணங்கள், அலைவழி முறை, துளை வடிவியல், ஊட்ட அமைப்பு மற்றும் உத்தேசிக்கப்பட்ட அலைவரிசை அகலம்.
அலைநீளம் குறையும்போது அலைவழியின் பரிமாணங்கள் நடைமுறைக்கு ஏற்றதாக மாறுவதால், பாரம்பரிய ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள் மைக்ரோவேவ் மற்றும் மில்லிமீட்டர்-அலை அதிர்வெண்களில் குறிப்பாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட அகலப்பட்டை ஹார்ன் கட்டமைப்புகள் குறைந்த அதிர்வெண்களிலும் செயல்பட முடியும், அதே நேரத்தில் துல்லியமான அலைவழி ஹார்ன்கள் மில்லிமீட்டர்-அலை மற்றும் சப்-டெராஹெர்ட்ஸ் பட்டைகளிலும் நன்கு விரிவடைய முடியும்.
உதாரணமாக, ஹார்ன் ஆண்டெனா வடிவமைப்புகளை நூற்றுக்கணக்கான மெகாஹெர்ட்ஸ் வரம்பிலிருந்து 100 ஜிகாஹெர்ட்ஸுக்கும் அதிகமான வரம்பு வரை காணலாம். RF MISO தற்போது பரந்த அலைவரிசை ஹார்ன் கட்டமைப்புகளை வழங்குகிறது.300–750 மெகாஹெர்ட்ஸ்அத்துடன் கூம்பு வடிவ ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களும் மூடுகின்றன220–325 ஜிகாஹெர்ட்ஸ்இந்த ஆண்டெனா குடும்பத்தின் நடைமுறை அதிர்வெண் வரம்பு எவ்வளவு பரந்ததாக இருக்க முடியும் என்பதை இது விளக்குகிறது.
3. ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களின் முக்கிய வகைகள்
3.1 செக்டோரல் ஹார்ன் ஆண்டெனா
ஒரு செவ்வக அலைவழி ஒரே ஒரு தளத்தில் மட்டும் விரிவடையும்போது, ஒரு துறைசார் ஒலிக்கொம்பு உருவாகிறது.
அலை வழிகாட்டி விரிவுபடுத்தப்பட்டால்இ-விமானம், அந்த அமைப்பு ஒரு என அழைக்கப்படுகிறதுE-தள செக்டோரல் ஹார்ன்விரிவாக்கம் ஏற்பட்டால்H-தளம், அது ஒரு என்று அழைக்கப்படுகிறதுH-தள செக்டோரல் ஹார்ன்.
துளையின் பரிமாணம் ஒரே ஒரு தளத்தில் மட்டுமே அதிகரிப்பதால், அந்தத் தளத்தில் கற்றை வடிவமைத்தல் மிகவும் தெளிவாகத் தெரிகிறது.
3.2 பிரமிடு வடிவ கொம்பு ஆண்டெனா
ஒரு செவ்வக அலைவழி E-தளம் மற்றும் H-தளம் ஆகிய இரு திசைகளிலும் விரிவடையும்போது, ஒரு பிரமிடு வடிவக் கொம்பு உருவாகிறது.
இதன் விளைவாக உருவாகும் அமைப்பு, ஒரு துண்டிக்கப்பட்ட பிரமிடை ஒத்திருப்பதுடன், இரு பரிமாணங்களிலும் துளை விரிவாக்கத்தையும் வழங்குகிறது.
பிரமிடு வடிவ கொம்புகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றனநிலையான ஆதாய கொம்புகள் மற்றும் குறிப்பு ஆண்டெனாக்கள்ஏனெனில் அவற்றின் ஆதாய மற்றும் கதிர்வீச்சு வடிவங்களைத் துல்லியமாக வகைப்படுத்த முடியும்.
உதாரணமாக, RF MISO ஆனது பல்வேறு மைக்ரோவேவ் மற்றும் மில்லிமீட்டர்-அலைவரிசைப் பட்டைகளில் நிலையான ஆதாய ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களை வழங்குகிறது. அதன் WR10 நிலையான ஆதாய ஹார்ன் குடும்பத்தில் இருந்து செயல்படும் மாடல்கள் அடங்கும்.75 முதல் 110 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் வரைகுறிப்பிட்ட ஆதாயம், VSWR, முனைவாக்கம் மற்றும் கற்றை அகலப் பண்புகளுடன்.
3.3 கூம்பு வடிவ ஹார்ன் ஆண்டெனா
ஒரு கூம்பு வடிவக் கொம்பு என்பது பொதுவாக ஒரு வட்ட அலைவழியை ஒரு வட்டத் துளையை நோக்கிப் படிப்படியாக விரிவடையச் செய்வதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது.
செவ்வக அலைவழியிலிருந்து உருவாகும் பிரமிடு வடிவ ஹார்னைப் போலல்லாமல், கூம்பு வடிவ ஹார்ன் சுழற்சி சமச்சீர் வடிவவியலைக் கொண்டுள்ளது.
கூம்பு வடிவ ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள் மைக்ரோவேவ், மில்லிமீட்டர்-அலை, ஊட்டம் மற்றும் அளவீட்டுப் பயன்பாடுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஊட்டக் கட்டமைப்பு மற்றும் முனைவாக்க வலையமைப்பைப் பொறுத்து, அவை மேலும் சிறப்பு வாய்ந்த முனைவாக்க உள்ளமைவுகளையும் ஆதரிக்க முடியும்.
படம் 2. வழக்கமான ஹார்ன் ஆண்டெனா உள்ளமைவுகள்: E-தள செக்டோரல், H-தள செக்டோரல், பிரமிடு மற்றும் கூம்பு வடிவ ஹார்ன்கள்.
4. ஒளிவீச்சுக் கோணம், துளை அளவு மற்றும் ஹார்ன் நீளம்
ஒரு ஹார்னின் வடிவியல் அதன் மின்காந்த செயல்திறனில் நேரடித் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
மூன்று முக்கியமான வடிவமைப்பு அளவுருக்கள் பின்வருமாறு:
ஒளிவீச்சுக் கோணம், துளை அளவு மற்றும் கொம்பு நீளம்.
பொதுவாக, ஒரு பெரிய துளை அதிக திசைத்திறனையும் குறுகிய கற்றையையும் வழங்க முடியும், ஆனால் விரிவுக் கோணத்தை அதிகரிப்பது மட்டுமே தானாகவே சிறந்த செயல்திறனை அளித்துவிடாது.
கொடுக்கப்பட்ட துளை அளவிற்கு ஹார்ன் மிகவும் குட்டையாக இருந்தால், துளை முழுவதும் அதிகப்படியான கட்ட வேறுபாடு தோன்றக்கூடும். இது துளையின் செயல்திறனைக் குறைத்து, கதிர்வீச்சு வடிவத்தைச் சீர்குலைக்கக்கூடும்.
இதற்கு நேர்மாறாக, ஹார்னை அதிக நீளமாக்குவது, செயல்திறனில் அதற்கேற்ற விகிதாசார மேம்பாட்டை அளிக்காமல், அதன் இயந்திர அளவையும் எடையையும் அதிகரிக்கிறது.
எனவே, ஹார்ன் வடிவமைப்பில் சமநிலைப்படுத்துதல் அடங்கியுள்ளது:
- துளை அளவு
- ஃப்ளேர் கோணம்
- நீளம்
- கட்டப் பிழை
- ஆதாயம்
- கற்றை அகலம்
- இயந்திர பரிமாணங்கள்
5. கதிர்வீச்சு வடிவம் மற்றும் கற்றைப் பண்புகள்
ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள் பொதுவாக திசைசார்ந்த கதிர்வீச்சிகளாகும்.
மின்காந்த ஆற்றலானது, துளை வழியாக முதன்மையாக முன்னோக்கிய திசையில் குவிக்கப்பட்டு, பக்கவாட்டுக் கற்றைகளுடன் சேர்ந்து தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட ஒரு முதன்மைக் கற்றையை உருவாக்குகிறது.
இரண்டு கதிர்வீச்சு வடிவ வெட்டுகள் குறிப்பாக முக்கியமானவை:
- E-தள கதிர்வீச்சு வடிவம்
- H-தள கதிர்வீச்சு வடிவம்
தி3 dB கற்றை அகலம்கதிர்வீச்சு ஆற்றல் அதன் அதிகபட்ச மதிப்பை விட 3 dB குறையும் இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையில் உள்ள முதன்மைக் கற்றையின் கோண அகலத்தை விவரிக்க இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பொதுவாக, அலைநீளத்துடன் ஒப்பிடும்போது பயனுள்ள துளையை அதிகரிப்பது திசைத்திறனை அதிகரித்து, கற்றையைச் சுருக்க முனைகிறது.
இந்தத் தொடர்பை நடைமுறை மில்லிமீட்டர்-அலை ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களிலும் காண முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, RF MISO-வின் 75–110 GHz தரநிலை ஆதாய ஹார்ன்கள், ஆதாயம் மற்றும் VSWR தரவுகளுடன் சேர்த்து E-தளம் மற்றும் H-தளம் கற்றை அகலப் பண்புகளையும் குறிப்பிடுகின்றன.
படம் 3. ஒரு ஹார்ன் துளை வழியாக மின்காந்த அலை விரிவடைதல் மற்றும் கதிர்வீச்சு ஏற்படுவதற்கான விளக்கப்படம்.
6. ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களின் நன்மைகள்
ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள் RF மற்றும் மைக்ரோவேவ் அமைப்புகளுக்குப் பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன:
நல்ல திசைத்தன்மை
விரிவாக்கப்பட்ட துளை, கதிர்வீச்சை முன்னோக்கிய திசையில் குவிக்கிறது.
கணிக்கக்கூடிய கதிர்வீச்சு பண்புகள்
நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள், நிலையான மற்றும் துல்லியமான E-பிளேன் மற்றும் H-பிளேன் வடிவங்களை வழங்க முடியும்.
நல்ல மின்மறுப்புப் பொருத்தம்
அலைவழியிலிருந்து திறந்தவெளிக்கு படிப்படியாக மாறும் நிலை, எதிரொளிப்பைக் குறைத்து, குறைந்த VSWR-ஐ ஆதரிக்க முடியும்.
மிதமான முதல் அதிக ஆதாயம்
வெவ்வேறு ஆதாய நிலைகளை வழங்குவதற்காக, பல்வேறு துளை அளவுகளையும் ஹார்ன் நீளங்களையும் வடிவமைக்க முடியும்.
ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான அமைப்பு
பல சிக்கலான உயர்-பெறுமான ஆண்டெனா கட்டமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில், வழக்கமான ஹார்ன்கள் இயந்திரவியல் ரீதியாக எளிமையானவை மற்றும் உறுதியானவை.
உயர் அதிர்வெண் அளவீட்டிற்கு ஏற்றது
அவற்றின் அலைவழி அடிப்படையிலான கட்டமைப்பு, நுண்ணலை மற்றும் மில்லிமீட்டர் அலை அளவீட்டு அமைப்புகளில் ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களைக் குறிப்பாக மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது.
7. வடிவமைப்பு பரிசீலனைகள் மற்றும் வரம்புகள்
ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களிலும் பல பொறியியல் சமரசங்கள் அடங்கியுள்ளன.
அதிக ஆதாயத்திற்கு பொதுவாக ஒரு பெரிய மின் துளை தேவைப்படுகிறது, இது ஆண்டெனாவின் பௌதீக பரிமாணங்களை அதிகரிக்கக்கூடும்.
துளை முழுவதும் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய கட்டப் பரவலைப் பராமரிப்பதற்கு, துளை அளவு, ஹார்ன் நீளம் மற்றும் ஃபிளேர் கோணம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பும் கவனமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.
மிக அதிக அதிர்வெண்களில், இயந்திரச் செயலாக்கத் துல்லியம், மேற்பரப்பின் தரம், அலைவழிப்பாதையின் பரிமாணங்கள் மற்றும் விளிம்புச் சீரமைப்பு ஆகியவை மேலும் மேலும் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. ஏனெனில், ஒப்பீட்டளவில் சிறிய இயந்திரப் பிழைகள் கூட அலைநீளத்தின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பகுதியாக அமைந்துவிடும்.
எனவே, பொறியாளர்கள் ஆதாயம் மற்றும் அதிர்வெண் வரம்பை மட்டுமல்லாமல், பின்வருவனவற்றையும் மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்:
VSWR, முனைவாக்கம், குறுக்கு முனைவாக்கச் செயல்திறன், கற்றை அகலம், பக்கக்கற்றை நிலை, RF இடைமுகம், ஆற்றல் கையாளும் திறன் மற்றும் இயந்திரவியல் தாங்குதிறன்.
8. ஹார்ன் ஆண்டெனாக்களின் பயன்பாடுகள்
அவற்றின் திசைசார் கதிர்வீச்சு, நிலையான பண்புகள் மற்றும் அலைவழி அமைப்புகளுடனான இணக்கத்தன்மை ஆகியவற்றின் காரணமாக, ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள் பின்வருவனவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
- ஆண்டெனா ஆதாய அளவீடு
- கதிர்வீச்சு வடிவ அளவீடு
- EMC மற்றும் EMI சோதனை
- ரேடார் அமைப்புகள்
- மைக்ரோவேவ் மற்றும் மில்லிமீட்டர்-அலைத் தொடர்பு
- செயற்கைக்கோள் ஆண்டெனா சோதனை
- திசை கண்டறிதல் மற்றும் கண்காணிப்பு
- எதிரொலி அற்ற அறை அளவீடு
- பிரதிபலிப்பான் ஆண்டெனா ஊட்டங்கள்
- RF ஆராய்ச்சி மற்றும் ஆய்வக அமைப்புகள்
- அளவுத்திருத்தம் மற்றும் குறிப்பு ஆண்டெனா பயன்பாடுகள்
பிராட்பேண்ட் ஹார்ன் வடிவமைப்புகள், அளவீடு மற்றும் கண்காணிப்பு அமைப்புகளுக்கு பரந்த இயக்க அலைவரிசையையும் வழங்க முடியும். உதாரணமாக, RF MISO-வின் 18–40 GHz பிராட்பேண்ட் ஹார்ன் ஆண்டெனாக்கள், மைக்ரோவேவ் சோதனை, ஆண்டெனா அளவீடு, செயற்கைக்கோள் ஆண்டெனா சோதனை, திசை கண்டறிதல், கண்காணிப்பு மற்றும் EMC தொடர்பான அளவீடுகள் உள்ளிட்ட பயன்பாடுகளுக்காகக் குறிப்பிடப்படுகின்றன.
முடிவு
ஒரு ஹார்ன் ஆன்டெனா, படிப்படியாக விரிவடையும் அலைவழித் துளை வழியாக, வழிகாட்டப்பட்ட மின்காந்த அலையைத் திசைசார்ந்த வெற்றிடக் கதிர்வீச்சாக மாற்றுகிறது.
அதன் கலவைசிறந்த மின்மறுப்புப் பொருத்தம், திசைசார் கதிர்வீச்சு, கணிக்கக்கூடிய கற்றைப் பண்புகள், பயனுள்ள ஆதாயம் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான கட்டமைப்பு.மைக்ரோவேவ் மற்றும் மில்லிமீட்டர்-அலை பொறியியலில் ஹார்னை மிக முக்கியமான ஆண்டெனா கட்டமைப்புகளில் ஒன்றாக ஆக்கியுள்ளது.
துறைசார் மற்றும் பிரமிடு வடிவக் கொம்புகள் முதல் கூம்பு மற்றும் அகலப்பட்டை வடிவமைப்புகள் வரை, வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளைக் குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் வரம்புகள், முனைவாக்கத் தேவைகள், ஆதாய நிலைகள் மற்றும் அளவீட்டுச் சூழல்களுக்கு ஏற்ப உகந்ததாக்க முடியும்.
ஹார்ன் ஆண்டெனாவைத் தேர்ந்தெடுக்கும் பொறியாளர்களுக்கு, அதிர்வெண் வரம்பு என்பது ஒரு தொடக்கப் புள்ளி மட்டுமே. ஆதாயம், VSWR, கற்றை அகலம், முனைவாக்கம், அலைவழி அல்லது கோஆக்சியல் இடைமுகம், திறன் கையாளும் திறன் மற்றும் இயந்திரப் பரிமாணங்கள் ஆகிய அனைத்தும் முழுமையான RF அமைப்பின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப மதிப்பிடப்பட வேண்டும்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஆகஸ்ட் 21, 2026
