Sektörel horn antenler
Loading...
Files
Date
1989-09-24
Authors
Yılmaz, Recep
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Uludağ Üniversitesi
Abstract
Elektromagnetik horn antenlerin çalışmasına ait teorik analiz, Maxwell denklemleri kullanılarak elde edilmiştir. Analiz, uzunluğu boyunca uniform olarak değişen sabitleri olan içi boş boruların dalgaları iletmesine, yani içi boş genişleyen borulara uygulanmıştır. Horn içinde ve dış uzaya doğru dalgaların yayılması, faz sabiti, zayıflama sabiti, propagasyon hızı v.b. belirli transmisyon büyüklükleri herhangi bir genişleme açısına sahip horn için çıkarılmış ve horn içindeki alan konfigürasyonu çizilmiştir. Analiz esas olarak iki kısımdan oluşur. Öncelikle mükemmel iletken ve sonsuz uzun horn için, horn içindeki elektromagnetik alan ifadeleri elde edilmiş ve iç dalgaların daha fazla özelliğinin ortaya konması için uygun Maxwell denklemlerinden yararlanılmıştır. Daha sonra Huygens prensibinden, gözdeki alan dağılımının horn kenarları sonsuz olduğundaki alan dağılımı ile aynı olacağı varsayımı ile horndan çok uzak mesafelerde ışıma alanının şeklinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Her ne kadar sonlu bir horn tam olarak incelenemiyorsa da pratlkte önem taşıyan çoğu durumda geçerli olan yaklaşık bir çözüm elde edilmiştir. Bu çözümde ağızdaki alan dağılımının hornun yan duvarları sonsuza uzadığı mesafede oluşan alan ile aynı olduğu varsayımı yapılmıştır. Horn ağzı dalganın yayılma bölgesinin birkaç dalga boyu ilerisindedir, genişleme açısı çok büyük değildir, Hornun radyal uzunluğu, birkaç dalga boyundan uzundur, ışıma yalnızca horn agzından olmaktadır, varsayımları da yapılmıştır. Sektörel hornların kesitleri x eksenine göre dik açılar için dikdörtgendir. Normal olarak düşey bir anten ile uyarıldığında elektrik yoğunlugu çizgileri düzeydir. Yani horn içinde y eksenine paraleldir. Sonuçta basit düşey polarizasyonlu bir dalga yayınlanır. Dikdörtgen boru ile beslendiğinde, TE01 dalgası için bir terminal devresi olan dikdörtgen kesitli bir boru tercih edilir. Fakat aynı amaçla dairesel bir boru da kullanılabilirdi. Tam olarak Linier polarizasyonlu bir dalga yayınlanması açısından diğerlerine göre dikdörtgen kesitli hornlar tercih edilir. Horn dalgaları, ağız kısmına ulaştığında kilavuz yüzeylerden kurtulur ve dışarıya ışıma enerjisi olarak yayılırlar. Dalga boyu ve ağız açıklığına göre büyük olan, sabit yarıçaplı bir küre üzerindeki elektrik alan yoğunluğu uzaydaki ışıma diyagramını verir. Birinci bölümde horn antenlerin uyarılma yöntemleri, yapıları ve sınır koşulları yardımıyla horn içinde alan ifadeleri TE01 modunda elde edilmiştir. İkinci bölümde ise birinci bölümde bulunan alan ifadeleri yardımıyla horn içinde elektromagnetik dalgaların davranışları, transmisyon sabitleri dizaynda kullanıma yetecek kadar, detaylı olarak incelenmiştir. Üçüncü bölümde ışıyan uzak alan ifadeleri yaklaşık çözümlemelerle elde edilmiş ve bulunan alan ifadeleri yardımıyla ışıma diyagramları çizdirilmiştir. Anten açıklığının silindirik yüzey ve düzlemsel yüzey olarak kabul edilmesi durumlarında alanı ifadeleri bulunmuştur. Dördüncü bölümde, hornun genişleyen yüzeylerinin yivli olması durumunda alan ifadeleri elde edilmiştir.
Sectoral horn antennas are generally drived by transmission pipe with a rectangler geometry and tapered structure from one side to the mouth of horn. In TE10 mode and a suitable choiced co-ordinate system, (E, H) fields, within a sectoral horn antennas that's drived with a rectangler transmission pipe, are derived from Maxwell equations. From this fields; certain transmission quantities are calculated for horns of any angle of flare and the field configuration within the horn is plotted. Also, the horn aperture fields is determined in terms of cylindirical wave fonktions and aperture methods is used to analyze the far- field radiation patterns. After, farfields radiation patterns is plotted aiding computer proggrammes. In the corrugated E-plane Sectorel Horn, assuming the corru gations to be infinitely thin and sufficiently close packed, impedance boundary conditions are imposed on the fields in the axial region of the horn and it is established that a seperable modal solution is derived for this geometry.
Sectoral horn antennas are generally drived by transmission pipe with a rectangler geometry and tapered structure from one side to the mouth of horn. In TE10 mode and a suitable choiced co-ordinate system, (E, H) fields, within a sectoral horn antennas that's drived with a rectangler transmission pipe, are derived from Maxwell equations. From this fields; certain transmission quantities are calculated for horns of any angle of flare and the field configuration within the horn is plotted. Also, the horn aperture fields is determined in terms of cylindirical wave fonktions and aperture methods is used to analyze the far- field radiation patterns. After, farfields radiation patterns is plotted aiding computer proggrammes. In the corrugated E-plane Sectorel Horn, assuming the corru gations to be infinitely thin and sufficiently close packed, impedance boundary conditions are imposed on the fields in the axial region of the horn and it is established that a seperable modal solution is derived for this geometry.
Description
Keywords
Elektrik ve elektronik mühendisliği, Electrical and electronics engineering, Anten, Antenna
Citation
Yılmaz, R. (1989). Sektörel horn antenler. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.