Где применяют рупор
Рупорная антенна — это плавный переход от волновода к свободному пространству. Она не требует настройки, работает в широкой полосе и имеет предсказуемую диаграмму направленности, поэтому её используют как эталон при измерениях, как облучатель зеркальных антенн и как приёмопередающую антенну в радиолокации, испытаниях на электромагнитную совместимость и радиорелейных трассах.
Рупор стандартного усиления (standard gain horn) — антенна с нормированным коэффициентом усиления: её используют как меру при измерении усиления других антенн методом замещения.
Три исполнения и когда какое
| Исполнение | Особенности | Типовые задачи | Серия КАДАММ |
|---|---|---|---|
| Пирамидальные стандартного усиления | Нормированное усиление в полосе волновода, волноводный и коаксиальный вход | измерение усиления антенн, испытания на ЭМС, калибровка стендов | KADAMM АР-СУ |
| Широкополосные | Одна антенна перекрывает несколько октав, коаксиальный вход | испытания на ЭМС, радиомониторинг, лабораторные измерения в широкой полосе | KADAMM АР-Ш |
| Конические | Осесимметричная диаграмма, круглый волновод | облучатели зеркальных антенн, измерения с круговой поляризацией | KADAMM АР-К, KADAMM АР-К-2 |
| Измерительные стандартного усиления: волноводный, коаксиальный вход, со встроенным переходом | нормированное усиление, три варианта подключения | метод замещения, калибровка площадок | KADAMM АР-СУ-В, KADAMM АР-СУ-К, KADAMM АР-СУ-ВКП |
| Двух- и четырёхгребневые | полоса в несколько октав, одна или две поляризации | ЭМС, радиомониторинг, широкополосные измерения | KADAMM АРГ-О, KADAMM АРГ-СШ, KADAMM АРГ-4Г-2П |
| Диагональные | низкий уровень боковых лепестков | облучатели, измерения с малыми лепестками | KADAMM АР-Д |
| Гофрированные и многомодовые | симметричная диаграмма, малая кроссполяризация | облучатели зеркальных антенн | KADAMM АР-Г |
| Линзовые | линза выравнивает фазовый фронт: выше усиление при тех же габаритах | узкий луч на коротком расстоянии, миллиметровый диапазон | KADAMM АЛ-К, KADAMM АЛ-Ф |
Как рассчитать усиление рупора
Для оценки пользуются приближённой формулой через площадь раскрыва: G = 4π·A·ν / λ², где A — площадь раскрыва, λ — длина волны, ν — коэффициент использования поверхности: у оптимального пирамидального рупора около 0,5. Отсюда два практических следствия: удвоение площади раскрыва даёт прибавку около 3 дБ, а на вдвое большей частоте тот же рупор имеет усиление примерно на 6 дБ выше.
Ширину луча по половинной мощности оценивают так же приближённо: в плоскости H около 67·λ/a градусов, в плоскости E около 56·λ/b, где a и b — размеры раскрыва. Для измерений эти оценки не заменяют паспортного значения: у рупоров стандартного усиления оно дано по всей полосе в таблице исполнений.
Что смотреть при подборе
- Диапазон частот. Пирамидальные рупоры привязаны к типоразмеру волновода: в каталоге КАДАММ исполнения перекрывают 960 МГц – 112 ГГц. Широкополосные (KADAMM АР-Ш) работают от 200 МГц – 50 ГГц, конические (KADAMM АР-К) — 2,07 – 116 ГГц.
- Коэффициент усиления. У стандартных рупоров он нормирован (типовые значения 10, 15, 20, 25 дБ); чем выше усиление, тем уже луч и крупнее раскрыв.
- Вход: волновод или коаксиал. Волноводный фланец даёт меньшие потери, коаксиальный вход удобнее подключать кабелем — у измерительных рупоров нормируется КСВН отдельно для каждого входа.
- Поляризация. Пирамидальный рупор излучает линейную поляризацию, ориентация которой задаётся положением широкой стенки волновода; для круговой нужен поляризатор или конический рупор с соответствующим возбуждением.
- Фланец. Типоразмер фланца должен совпадать с трактом: он указан в таблице исполнений серии.
Коэффициент усиления рупора зависит от частоты: в паспорте и таблице исполнений приводится диапазон значений по полосе, а не одно число. При измерениях методом замещения берут значение на рабочей частоте.
Рупор и волноводный тракт
Рупор со стандартным фланцем подключают напрямую к волноводному тракту. Если источник или анализатор имеет коаксиальный порт, между ними ставят волноводно-коаксиальный переход. Для измерения падающей и отражённой мощности в тракт добавляют направленный ответвитель, а свободные порты закрывают волноводной нагрузкой.
Рупор в тракте под давлением. В мощных установках (радары, ускорители, клистронные передатчики) волновод накачивают элегазом или сухим воздухом, чтобы поднять порог пробоя. Тогда либо ставят герметичное окно перед рупором и рупор работает в воздухе, либо закрывают раскрыв рупора герметичной радиопрозрачной крышкой и наддувают его вместе с трактом. Допустимая мощность и давление такого исполнения подтверждаются под конкретный режим — уточняйте у менеджера. Как устроен наддув и где ставить окно — в статье «Волновод: что это, типоразмеры WR и как выбрать».
Серии КАДАММ
Всего в каталоге 539 моделей рупорных антенн. Полные таблицы с усилением, КСВН и фланцами — в карточках серий.
Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника


