A horn antenna serves the same func

A horn antenna serves the same function for electromagnetic waves that an acoustical horn does for sound waves in a musical instrument such as a trumpet. It provides a gradual transition structure to match the impedance of a tube to the impedance of free space, enabling the waves from the tube to radiate efficiently into space.[8]

If a simple open-ended waveguide is used as an antenna, without the horn, the sudden end of the conductive walls causes an abrupt impedance change at the aperture, from the wave impedance in the waveguide to the impedance of free space, (about 377 ohms).[2][9] When radio waves travelling through the waveguide hit the opening, this impedance-step reflects a significant fraction of the wave energy back down the guide toward the source, so that not all of the power is radiated. This is similar to the reflection at an open-ended transmission line or a boundary between optical mediums with a low and high index of refraction, like at a glass surface. The reflected waves cause standing waves in the waveguide, increasing the SWR, wasting energy and possibly overheating the transmitter. In addition, the small aperture of the waveguide (less than one wavelength) causes significant diffraction of the waves issuing from it, resulting in a wide radiation pattern without much directivity.

To improve these poor characteristics, the ends of the waveguide are flared out to form a horn. The taper of the horn changes the impedance gradually along the horn's length.[9] This acts like an impedance matching transformer, allowing most of the wave energy to radiate out the end of the horn into space, with minimal reflection. The taper functions similarly to a tapered transmission line, or an optical medium with a smoothly varying refractive index. In addition, the wide aperture of the horn projects the waves in a narrow beam

The horn shape that gives minimum reflected power is an exponential taper.[9] Exponential horns are used in special applications that require minimum signal loss, such as satellite antennas and radio telescopes. However conical and pyramidal horns are most widely used, because they have straight sides and are easier to design and fabricate.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เสาอากาศแบบฮอร์นรองรับฟังก์ชันเดียวกันสำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่มีฮอร์น acoustical สำหรับคลื่นเสียงในดนตรีเช่นแตร ให้สมดุลเปลี่ยนโครงสร้างให้ตรงกับความต้านทานของหลอดเพื่อความต้านทานของว่าง เปิดคลื่นจากหลอดฉายลงในพื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ [8]ถ้า waveguide เป็นแบบเปิดง่ายใช้เป็นเสาอากาศ โดยฮอร์น สิ้นพลันผนังไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างทันทีทันใดที่รูรับแสง จากความต้านทานคลื่นใน waveguide เพื่อต้านทานเนื้อที่, (ประมาณ 377 โอห์ม) [2] [9] เมื่อคลื่นวิทยุเดินทางผ่าน waveguide ที่กดเปิด ความต้านทานนี้ขั้นตอนสะท้อนถึงส่วนสำคัญของพลังงานของคลื่นกลับลงแนะนำไปยังแหล่งที่มา ที่ไม่ทั้งหมดของพลังงานเป็น radiated อยู่คล้ายกับสะท้อนที่สายเป็นแบบเปิดหรือขอบระหว่าง mediums แสงกับความสูง และต่ำดัชนีความหักเห เช่นที่ผิวแก้ว คลื่นสะท้อนทำให้เกิดคลื่นยืนใน waveguide, SWR เพิ่มขึ้น สูญเสียพลังงาน และอาจร้อนตัวรับสัญญาณ รูรับแสงขนาดเล็กของ waveguide (น้อยกว่าหนึ่งความยาวคลื่น) เป็นสาเหตุสำคัญการเลี้ยวเบนของคลื่นออกจากนั้น ในรูปแบบรังสีกว้างโดย directivity มากเพื่อปรับปรุงลักษณะที่ไม่ดีเหล่านี้ ปลายของ waveguide จะปะทุออกแบบแตร เรียวของเขาเปลี่ยนแปลงความต้านทานทีละน้อยตามความยาวของเขา [9] ซึ่งทำหน้าที่เหมือนหม้อแปลงจับคู่ความต้านทาน ให้มากที่สุดของพลังงานคลื่นที่แผ่ออกสุดท้ายของเขาในพื้นที่ มีการสะท้อนน้อยที่สุด ฟังก์ชันเรียวคล้ายกับบรรทัดส่งเรียว หรือเป็นสื่อออปติคอล มีดรรชนีหักเหแตกต่างกันได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ รูรับแสงที่กว้างของเขาโครงการคลื่นในลำแสงแคบรูปร่างฮอร์นที่ให้พลังงานต่ำสะท้อนเป็นเรียวการเนน [9] เนนแตรจะใช้ในแอพพลิเคชันพิเศษที่ต้องสูญเสียสัญญาณต่ำ เสาอากาศรับสัญญาณดาวเทียมและวิทยุ telescopes อย่างไรก็ตาม ทรงกรวย และ pyramidal แตรสุดใช้ เนื่องจากพวกเขามีด้านตรง และการออกแบบ และปั้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เสาอากาศฮอร์นทำหน้าที่การทำงานเหมือนกันสำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ฮอร์นเสียงไม่ให้คลื่นเสียงในเครื่องดนตรีเช่นแตร มันมีโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเพื่อให้ตรงกับความต้านทานของหลอดที่จะต้านทานของพื้นที่ว่างที่ช่วยให้คลื่นจากหลอดจะแผ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่. [8] ถ้าท่อนำคลื่นปลายเปิดง่ายใช้เป็นเสาอากาศโดยไม่ต้อง ฮอร์นที่สิ้นสุดลงอย่างกะทันหันของผนังเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างกระทันหันที่รูรับแสงจากความต้านทานคลื่นในท่อนำคลื่นเพื่อความต้านทานของพื้นที่ฟรี (ประมาณ 377 โอห์ม). [2] [9] เมื่อคลื่นวิทยุเดินทางผ่าน ท่อนำคลื่นตีเปิดสมรรถภาพขั้นตอนนี้สะท้อนให้เห็นถึงส่วนที่สำคัญของพลังงานคลื่นกลับลงไปยังคู่มือแหล่งที่มาเพื่อที่ว่าไม่ทั้งหมดของไฟแผ่ นี้จะคล้ายกับการสะท้อนที่สายส่งปลายเปิดหรือเขตแดนระหว่างสื่อออปติคอลที่มีค่าดัชนีต่ำและสูงของการหักเหเช่นที่พื้นผิวกระจก คลื่นสะท้อนให้เห็นถึงทำให้เกิดการยืนอยู่ในท่อนำคลื่นคลื่นที่เพิ่มขึ้น SWR การสูญเสียพลังงานและความร้อนสูงเกินไปอาจจะส่งสัญญาณ นอกจากนี้ยังมีรูรับแสงเล็ก ๆ ของท่อนำคลื่น (น้อยกว่าหนึ่งความยาวคลื่น) ทำให้เกิดการเลี้ยวเบนอย่างมีนัยสำคัญของคลื่นออกจากมันส่งผลให้รูปแบบการฉายรังสีกว้างโดยไม่ต้องทิศทางมาก. เพื่อปรับปรุงลักษณะที่ไม่ดีเหล่านี้ปลายของท่อนำคลื่นที่มีการบานออกไป รูปแบบฮอร์น เรียวของฮอร์นที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานค่อยๆไปตามความยาวของฮอร์น. [9] นี้ทำหน้าที่เหมือนหม้อแปลงสมรรถภาพการจับคู่ที่ช่วยให้มากที่สุดของพลังงานคลื่นที่จะแผ่ออกมาในตอนท้ายของฮอร์นเข้ามาในพื้นที่ที่มีการสะท้อนน้อยที่สุด ฟังก์ชั่นเรียวคล้ายกับสายส่งเรียวหรือสื่อออปติคอลที่มีดัชนีหักเหที่แตกต่างกันได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ยังมีรูรับแสงกว้างของฮอร์นโครงการคลื่นในแสงแคบรูปร่างฮอร์นที่ให้อำนาจสะท้อนให้เห็นขั้นต่ำเป็นเรียวชี้แจง. [9] แตรชี้แจงที่ใช้ในงานพิเศษที่จำเป็นต้องมีการสูญเสียสัญญาณต่ำสุดเช่นเสาอากาศรับสัญญาณดาวเทียมและ กล้องโทรทรรศน์วิทยุ อย่างไรก็ตามแตรกรวยและเสี้ยมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะพวกเขามีด้านตรงและง่ายต่อการออกแบบและผลิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แตรเสาอากาศให้บริการฟังก์ชันเดียวกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตรเสียงไม่คลื่นเสียงในเครื่องดนตรี เช่น ทรัมเป็ต มันมีโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยเพื่อให้ตรงกับค่าของท่อ ค่าว่าง ทำให้คลื่นจากหลอดฉายภาพลงในช่องว่าง [ 8 ]

ถ้าง่ายแบบสายอากาศมีใช้เป็นเสาอากาศโดยฮอร์น สิ้นอย่างฉับพลันของผนังที่สามารถทำให้เกิดความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงฉับพลันรู จากคลื่นในท่อนำคลื่นเพื่อค่าอิมพีแดนซ์ของพื้นที่ว่าง ( ประมาณ 377 โอห์ม ) [ 2 ] [ 9 ] เมื่อคลื่นวิทยุเดินทางผ่านท่อนำกดปุ่มเปิด นี้สะท้อนให้เห็นถึงส่วนที่สำคัญขั้นตอนอิมพีแดนซ์ พลังงานของคลื่นกลับลงคู่มือสู่แหล่งนั่นไม่ใช่ทั้งหมดของพลังจะแผ่ . นี้จะคล้ายกับการสะท้อนที่ปลายสายส่งหรือเขตแดนระหว่างสื่อกับแสงต่ำและสูงดัชนีการหักเหของแสง เช่น ที่ผิวแก้ว สะท้อนคลื่น เพราะคลื่นยืนในท่อนำคลื่น เพิ่ม SWR , การสูญเสียพลังงานและอาจร้อนเกินไปตัวส่ง นอกจากนี้รูรับแสงเล็ก ๆของท่อนำคลื่น ( น้อยกว่าหนึ่งความยาวคลื่น ) สาเหตุสำคัญจากการเลี้ยวเบนของคลื่นที่ออก มันส่งผลให้รังสีแบบไม่มีทิศทางกว้างมาก

เพื่อปรับปรุงลักษณะที่น่าสงสารเหล่านี้ ปลายของท่อนำคลื่นจะบานออกมาเป็นรูปแตร เรียวของเขาเปลี่ยนแปลงความต้านทานค่อยๆตามความยาวของฮอร์น[ 9 ] นี้ทำหน้าที่เป็นหม้อแปลงอิมพีแดนซ์ที่ตรงกันให้มากที่สุดของพลังงานของคลื่นจะแผ่ออกปลายแหลมเข้าไปในพื้นที่ที่มีแสงน้อย เรียวหน้าที่คล้ายกับสายส่งเรียว หรือ แสงปานกลาง กับราบรื่นค่าดรรชนีหักเห . นอกจากนี้ รูรับแสงกว้างของฮอร์นโครงการคลื่นใน

ลำแสงแคบเขามีรูปร่างที่ช่วยสะท้อนพลังงานต่ำสุดคือเรียวเนน [ 9 ] เขา ( ที่ใช้ในโปรแกรมพิเศษที่ต้องการสูญเสียสัญญาณน้อยที่สุด เช่นเสาอากาศดาวเทียมและกล้องโทรทรรศน์วิทยุ . อย่างไรก็ตามทรงกรวยเสี้ยมเขาส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากพวกเขามีด้านข้างตรงและง่ายต่อการออกแบบและปั้น