L'antenne cornet est l'une des antennes les plus utilisées, grâce à sa structure simple, sa large gamme de fréquences, sa grande capacité de puissance et son gain élevé.antennes cornetElles sont fréquemment utilisées comme antennes d'alimentation dans les antennes de radioastronomie à grande échelle, de poursuite de satellites et de communication. Outre leur rôle d'alimentation pour les réflecteurs et les lentilles, elles constituent un élément courant des réseaux d'antennes à commande de phase et servent d'étalon pour l'étalonnage et la mesure du gain d'autres antennes.
Une antenne cornet est formée par le déploiement progressif d'un guide d'ondes rectangulaire ou circulaire selon une méthode spécifique. L'élargissement progressif de la surface d'entrée du guide d'ondes améliore l'adaptation entre ce dernier et l'espace libre, réduisant ainsi le coefficient de réflexion. Pour un guide d'ondes rectangulaire alimenté, il convient d'obtenir autant que possible une transmission monomode, c'est-à-dire que seules les ondes TE10 soient transmises. Ceci permet non seulement de concentrer l'énergie du signal et de réduire les pertes, mais aussi d'éviter les interférences intermodes et la dispersion supplémentaire causées par la présence de plusieurs modes.
Selon les différentes méthodes de déploiement des antennes cornet, on peut les diviser enantennes cornet sectorielles, antennes cornet pyramidales,antennes cornet coniques, antennes à cornet onduléAntennes cornet rigides, antennes cornet multimodes, etc. Ces antennes cornet courantes sont décrites ci-dessous. Présentation détaillée.
Antenne cornet sectorielle
Antenne cornet sectorielle en plan E
L'antenne cornet sectorielle en plan E est constituée d'un guide d'ondes rectangulaire ouvert à un certain angle dans la direction du champ électrique.
La figure ci-dessous présente les résultats de simulation de l'antenne cornet sectorielle en plan E. On constate que la largeur du faisceau dans le plan E est plus étroite que dans le plan H, en raison de l'ouverture plus importante du plan E.
Antenne cornet sectorielle en plan H
L'antenne cornet sectorielle en plan H est constituée d'un guide d'ondes rectangulaire ouvert à un certain angle dans la direction du champ magnétique.
La figure ci-dessous présente les résultats de simulation de l'antenne cornet sectorielle en plan H. On constate que la largeur du faisceau dans le plan H est plus étroite que dans le plan E, en raison de l'ouverture plus importante du plan H.
Produits d'antennes cornet sectorielles RFMISO :
RM-SWHA187-10
RM-SWHA28-10
Antenne cornet pyramidale
L'antenne cornet pyramidale est constituée d'un guide d'ondes rectangulaire ouvert selon un certain angle dans deux directions simultanément.
La figure ci-dessous présente les résultats de simulation d'une antenne cornet pyramidale. Ses caractéristiques de rayonnement combinent celles des antennes cornet sectorielles en plan E et en plan H.
Antenne cornet conique
Lorsqu'une extrémité ouverte d'un guide d'ondes circulaire a la forme d'un cornet, on parle d'antenne cornet conique. Une antenne cornet conique possède une ouverture circulaire ou elliptique à son extrémité supérieure.
La figure ci-dessous présente les résultats de la simulation de l'antenne cornet conique.
Antennes cornet coniques RFMISO :
RM-CDPHA218-15
RM-CDPHA618-17
Antenne cornet ondulée
Une antenne cornet ondulée est une antenne cornet dont la surface intérieure est ondulée. Elle présente l'avantage d'une large bande passante, d'une faible polarisation croisée et d'une bonne symétrie de faisceau, mais sa structure est complexe et sa fabrication est coûteuse et difficile.
Les antennes à cornet ondulé peuvent être divisées en deux types : les antennes à cornet ondulé pyramidales et les antennes à cornet ondulé coniques.
Produits d'antennes à cornet ondulé RFMISO :
RM-CHA140220-22
Antenne cornet pyramidale ondulée
Antenne cornet conique ondulée
La figure ci-dessous présente les résultats de la simulation de l'antenne cornet conique ondulée.
Antenne cornet à crête
Lorsque la fréquence de fonctionnement d'une antenne cornet classique dépasse 15 GHz, le lobe arrière se divise et le niveau des lobes secondaires augmente. L'ajout d'une structure en crête à la cavité du haut-parleur permet d'accroître la bande passante, de réduire l'impédance, d'augmenter le gain et d'améliorer la directivité du rayonnement.
Les antennes à cornet à crête se divisent principalement en antennes à double crête et antennes à quatre crêtes. L'antenne à cornet pyramidale à double crête, la plus courante, est utilisée comme exemple de simulation.
Antenne cornet pyramidale à double crête
L'ajout de deux structures en crête entre le guide d'ondes et l'ouverture du cornet constitue une antenne cornet à double crête. La section de guide d'ondes est divisée en une cavité arrière et un guide d'ondes en crête. La cavité arrière filtre les modes d'ordre supérieur excités dans le guide d'ondes. Le guide d'ondes en crête réduit la fréquence de coupure de la transmission du mode principal, permettant ainsi d'élargir la bande passante.
L'antenne cornet à nervures est plus petite que l'antenne cornet classique dans la même bande de fréquences et possède un gain plus élevé que l'antenne cornet classique dans la même bande de fréquences.
La figure ci-dessous présente les résultats de la simulation de l'antenne cornet pyramidale à double crête.
Antenne cornet multimode
Dans de nombreuses applications, les antennes à cornet doivent fournir des diagrammes symétriques dans tous les plans, une coïncidence du centre de phase dans les plans $E$ et $H$, et une suppression des lobes latéraux.
La structure à cornet d'excitation multimode permet d'améliorer l'égalisation du faisceau dans chaque plan et de réduire le niveau des lobes secondaires. L'une des antennes à cornet multimode les plus courantes est l'antenne à cornet conique bimode.
Antenne cornet conique à double mode
Le cornet conique bimode améliore le diagramme de rayonnement dans le plan E en introduisant un mode d'ordre supérieur TM11, ce qui lui confère des caractéristiques de faisceau égalisé axialement symétriques. La figure ci-dessous illustre schématiquement la distribution du champ électrique à l'ouverture du mode principal TE11 et du mode d'ordre supérieur TM11 dans un guide d'ondes circulaire, ainsi que la distribution du champ synthétisé à l'ouverture.
La forme de réalisation structurelle du pavillon conique à double mode n'est pas unique. Parmi les méthodes de réalisation courantes, on peut citer le pavillon Potter et le pavillon Pickett-Potter.
La figure ci-dessous présente les résultats de simulation de l'antenne cornet conique bimode Potter.
Date de publication : 1er mars 2024
