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Calculateur de gain d'antenne et de largeur de faisceau

Calculez le gain de l'antenne en cornet pyramidal, les largeurs de faisceau à demi-puissance des plans E et H et la zone d'ouverture effective pour les applications à micro-ondes

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Formule

G = 10·log₁₀(4π·η·A/λ²)

G— Gain (dBi)
η— Aperture efficiency (≈0.5)
A— Aperture area (W×H) (m²)
λ— Wavelength (c/f) (m)
θ_E— E-plane HPBW ≈ 51λ/H (degrees)

Comment ça marche

Les antennes cornet sont des antennes directionnelles alimentées par un guide d'ondes qui se caractérisent par leur forme évasée distinctive qui s'étend progressivement d'une entrée étroite à une ouverture plus large. Le gain d'une antenne cornet est fondamentalement déterminé par sa géométrie physique, en particulier les dimensions de son ouverture et la longueur d'onde de la fréquence de fonctionnement. À mesure que la taille de la bouche de l'antenne augmente par rapport à la longueur d'onde, la directivité et le gain s'améliorent, ce qui rend les antennes cornets essentielles dans les systèmes de communication à micro-ondes et à ondes millimétriques.

Exemple Résolu

Prenons l'exemple d'une antenne cornet pyramidale standard présentant les spécifications suivantes : largeur du guide d'ondes (a) = 22,86 mm, hauteur du guide d'ondes (b) = 10,16 mm, longueur du cornet = 50 mm et fréquence de fonctionnement = 10 GHz. En utilisant la formule de gain standard : Gain (dBi) = 10 * log10 [(η * π * a * b)/(λ^2)], où η est l'efficacité d'ouverture (généralement 0,55-0,7) et λ est la longueur d'onde. En calculant λ = 0,03 m, a = 0,02286 m, b = 0,01016 m, et en utilisant η = 0,6, le calcul donne un gain d'environ 17,4 dBi.

Conseils Pratiques

  • ✓Adaptez toujours les dimensions de l'antenne cornet à la plage de fréquences souhaitée
  • ✓Un gain plus élevé nécessite des dimensions d'ouverture plus grandes
  • ✓Tenez compte de la précision du matériau et de la surface du guide d'ondes pour des performances optimales
  • ✓Utiliser des techniques d'adaptation d'impédance appropriées pour minimiser les pertes par réflexion

Erreurs Fréquentes

  • ✗Négliger la compatibilité du mode guide d'ondes
  • ✗Ignorer l'efficacité de l'ouverture dans les calculs de gain
  • ✗Utilisation de mesures de longueur d'onde incorrectes
  • ✗Ne pas tenir compte de l'impédance du point d'alimentation

Foire Aux Questions

Le gain est principalement influencé par la taille de l'ouverture, la fréquence et l'efficacité de l'ouverture
Les antennes cornet offrent généralement une directivité et un gain plus élevés que les antennes dipôles ou patchs simples
Oui, en augmentant la taille de l'ouverture, en améliorant la précision de la surface et en optimisant la conception de l'alimentation

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