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혼 안테나 게인 및 빔폭 계산기

마이크로파 애플리케이션을 위한 피라미드형 혼 안테나 게인, E-플레인 및 H-플레인 하프 파워 빔폭, 유효 조리개 영역 계산

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공식

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)

작동 방식

혼 안테나는 좁은 입력에서 더 넓은 조리개로 점차 확장되는 독특한 플레어 모양이 특징인 도파관 공급 지향성 안테나입니다.혼 안테나의 게인은 기본적으로 물리적 구조, 특히 조리개 크기와 작동 주파수의 파장에 따라 결정됩니다.안테나의 마우스 크기가 파장에 비해 커질수록 지향성과 게인이 향상되므로 마이크로파 및 밀리미터파 통신 시스템에서는 혼 안테나가 필수적입니다.

계산 예제

도파관 폭 (a) = 22.86mm, 도파관 높이 (b) = 10.16mm, 혼 길이 = 50mm, 작동 주파수 = 10GHz 사양의 표준 피라미드 혼 안테나를 고려해 보십시오.표준 게인 공식 사용: 게인 (dBi) = 10* log10 [(η * π * a* b)/(λ^2)]. 여기서 η 는 조리개 효율 (일반적으로 0.55-0.7) 이고, λ는 파장입니다.λ= 0.03m, a = 0.02286m, b = 0.01016m를 계산하고 η = 0.6을 사용하여 계산하면 약 17.4dBi 이득을 얻을 수 있습니다.

실용적인 팁

  • ✓혼 안테나의 크기를 항상 원하는 주파수 범위와 일치시키십시오.
  • ✓게인이 높을수록 조리개 크기가 커야 합니다.
  • ✓최적의 성능을 위해 도파관 재질 및 표면 정밀도를 고려하십시오.
  • ✓적절한 임피던스 매칭 기술을 사용하여 반사 손실을 최소화합니다.

흔한 실수

  • ✗도파관 모드 호환성 무시
  • ✗게인 계산에서 조리개 효율 무시
  • ✗잘못된 파장 측정 사용
  • ✗피드포인트 임피던스를 고려하지 않음

자주 묻는 질문

게인은 주로 조리개 크기, 주파수 및 조리개 효율의 영향을 받습니다.
혼 안테나는 일반적으로 단순한 쌍극자 또는 패치 안테나에 비해 더 높은 지향성과 게인을 제공합니다.
예, 조리개 크기를 늘리고 표면 정밀도를 개선하며 피드 설계를 최적화하면 가능합니다.

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