Hornantenne für Mikrowelle berechnen und im 3D-Druck fertigen
Hornantennen sind auf den Mikrowellenbändern die Standardantenne für Baken, Schmalband-Verbindungen und als Erreger für Parabolspiegel. Signal-Pirat rechnet das Pyramidenhorn mit optimalem Gewinn passend zum Rechteckhohlleiter, prüft, ob das Druckverfahren für die Frequenz fein genug ist, und gibt das Horn als STL-Datei aus.
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Was die Seite kann
- Bänder 5,7 GHz bis 241 GHz mit passendem Rechteckhohlleiter
- Apertur, axiale Länge und Halbwertsbreite für einen Ziel-Gewinn
- Grenzfrequenz TE10, Betriebsbereich und Hohlleiterwellenlänge
- Eindringtiefe, Mindestschicht der Metallisierung und Mehrverlust durch Rauheit
- STL-Datei mit Hohlleiterstück und Flanschplatte
Hintergrund
Ein Pyramidenhorn erreicht den größten Gewinn für eine gegebene Länge, wenn der Phasenfehler in der Apertur in der E-Ebene etwa eine Viertel- und in der H-Ebene etwa drei Achtel-Wellenlänge beträgt; der Flächenwirkungsgrad liegt dann bei rund 51 %. Ein Rechteckhohlleiter führt nur den Grundmode TE10 zwischen etwa dem 1,25- und 1,9-fachen der Grenzfrequenz c/(2a). Gedruckte Hörner aus Kunststoff brauchen eine leitende Innenschicht von mehreren Eindringtiefen; bei 10 GHz beträgt die Eindringtiefe in Kupfer rund 0,66 µm. Messungen an gedruckten Hörnern im Ka- und D-Band zeigen Gewinne bis etwa 3 dB unter metallischen Bezugshörnern, vor allem wegen der Oberflächenrauheit.
In der Praxis
So geht es: Band wählen, Ziel-Gewinn eintragen und die Maße ablesen. Danach Druckverfahren und Leitschicht wählen: Die Seite zeigt, ob die Maßtoleranz zur Wellenlänge passt und wie dick die Metallisierung sein muss. Die STL-Datei enthält das hohle Horn mit Flanschplatte; das Bohrbild wird nach der Flanschnorm gebohrt.
Häufige Fragen
Welches Druckverfahren reicht für 10 GHz?
Bei 10 GHz ist die Wellenlänge rund 29 mm; Filamentdruck mit etwa 0,2 mm Toleranz reicht, wenn die Innenfläche geglättet und metallisiert wird.
Was ist das D-Band?
Der Hohlleiterbereich von 110 bis 170 GHz (WR-6). Darin liegen die Amateurfunkbänder um 122 GHz und 134 GHz.
Darf ich mit der Hornantenne senden?
Nur mit Amateurfunkbewilligung und im Amateurfunkband nach der geltenden Amateurfunkverordnung. Empfang ist ohne Bewilligung möglich.