Horn ili rog antena dobila je ime po svom obliku, a služi za prijam i odašiljanje mikrovalnih signala. Koristi se najviše u sprezi s koaks-valovod adapterima. Kod prijema služi za prikupljanje i usmjeravanje radio valova prema valovodu, a kod odašiljanja služi za usmjeravanje radio valova iz valovoda u prostor. Najčešći oblik horn antene je piramidalni oblik. U nastavku pročitajte i pogledajte konstrukciju jedne piramidalne horn antene za radio-amatersko područje na 10 GHz.
Horn antene se koriste kod radara malih dometa kao što su radari za mjerenje brzine vozila, isto tako horn antene se koriste za mikrovalne linkove u radiju i televiziji, koristi se i kao standard dobitka antena. Svoju primjenu našla je i među radioamaterima koji koriste tu antenu na područjima iznad 5,7 GHz. Antena se može koristiti kao feed za zrcalne antene (offset, parabola) ili kao samostalna antena. Ako se koristi kao feed za zrcalne antene, onda je horn okrenut prema reflektoru i dimenzioniran tako da idealno osvjetljava reflektor. To znači da izračeni snop radio valova nije ni preuzak ni preširok u odnosu na reflektor. Ukoliko je slučaj da je širina snopa preuska ili preširoka, kažemo da antena ima smanjen stupanj iskoristivosti, odnosno samim time i smanjeni dobitak od maksimalne vrijednosti. Horn antenu možemo smatrati kao RF transformator ili prilagođivač impedancije između valovoda i slobodnog prostora u koji se isijavaju radio valovi koji ima impedanciju od 377 Ω. Iako sam valovod može zračiti radio valove u prostor, horn antena se stavlja na kraju valovoda radi bolje prilagodbe. Osim prilagodbe impedancije služi i za potiskivanje signala koji putuju neželjenim modovima u valovovdu. Najveća prednost horn antene je što pruža značajni stupanj usmjerenosti i dobitka. Za veći dobitak antene, horn bi trebao imati i veći otvor. Da bi postigli najveće pojačanje za zadani otvor antene, dužina horna bi trebala iznositi toliko da faza radio vala bude što je više moguće konstantna kroz otvor antene. Tako dolazimo do one točke kod koje malim povećanjem dobitka antene, značajno povećavamo dužinu horn antene koja može biti nepraktična za uporabu. Stoga se ide na balansiranje vrijednosti dobitka i dužine antene, a dobici horn antena idu do 20 dB optimalno. Unutrašnjost stranica antene napravljene su od vodljivog materijala kao što su bakar, mesing, srebro... Kao najbolji materijal sa najmanje gubitaka u vodljivosti radio valova upotrebljava se mesing. Antena se spaja preko prirubnice (flange) na valovod ili na koaks-valovod tranzicijski adapter (coax to waveguide adapter). Za frekvencijsko područje na 10 GHz koriste se valovodi standardnih unutarnjih dimenzija WR90 (isto vrijedi i za koaks-valovod adaptere). Kombinacija dužine i veličine otvora antene emitira snop zračenja odgovarajuće širine prema naprijed. Antena može biti vertikalno ili horizontalno polarizirana (na nacrtu antene polarizacija je horizontalna). Isto tako ako se radi u full duplex načinu rada, jedna horn antena može služiti i za prijam i za odašiljanje radio valova. Sama antena je širokopojasna i nije potrebno nikakvo dodatno podešavanje antene prilikom promjene frekvencije rada.
Što se tiče vrsta horn antena, postoje dvije glavne vrste: piramidalni i konusni horn. Piramidalni horn, kao što to njegovo ime govori, izgleda u obliku piramide. Otvor kod piramidalnog horna je pravokutnog oblika, a kod konusnog je okruglog je oblika. Dijagram zračenja kod konusnog oblika otprilike je identičan u obadvije ravnine (E i H), isto tako je bolja kontrola side lobova kod konusnog corrugated horna (Sl.2). Zaključno, ove antene su korisne u mikrovalnom području rada i kao feedovi za zrcalne antene, ali nisu pogodne za frekvencije ispod 1 GHz, zbog velikih dimenzija valovoda.
U nastavku slijedi opis konstrukcije piramidalnog horna za 10 GHz. Materijal za izradu antene poslužit će nam bakreni lim, a u boljem slučaju to bi bio mesingani lim (mjed) zbog manjih gubitaka, a bakar je možda materijal koji je lakše nabavljiv. U nedostatku bakrenog ili mesinganog lima dobro će nam poslužiti i dvostruki vitroplast (materijal za izradu tiskanih pločica u elektronici). Od materijala nam je još potreban i tinol s kojim ćemo spojiti stranice horna. Najprije je potrebno iskrojiti stranice antene škarama za lim ili ako antenu radimo od dvostrukog vitroplasta potrebno ga je izrezati sa pilom na potrebne dimenzije. Ukoliko antenu radimo od lima bilo bi dobro da dvije susjedne stranice antene iskrojimo iz jednog komada, i to tako da na jednoj strani ostavimo 5 mm više lima koji će nam služiti za spajanje na susjednu stranicu. Iskrojene stranice savinemo preko oštrog ruba. Tako ćemo dobiti dva komada savijenog lima za antenu koja ćemo spojiti na dijametralno suprotnim rubovima tako da tvore oblik antene. Prije samog spajanja pažljivo namjestite dva lima. Spajanje vršimo sa plamenikom (plinski brener) koji je neophodan zbog jakog odvođenja topline uslijed velike površine koja se zagrijava. Tinol nanosimo na vanjsko mjesto spoja stranica (Sl.5). Nakon što smo zalemili stranice antene potrebno je još zalemiti prirubnicu na horn. Prirubnica mora biti napravljena od takvog materijala koji se da lemiti (mesing). Dimenzije prirubnice možemo vidjeti na Sl.4.
Ako se odlučite kao materijal za stranice antene koristiti dvostruki vitroplast, onda je potrebno stranice antene točno izrezati. Kad smo to učinili spajanje se ovog puta radi sa unutarnje strane. Za ovu operaciju potrebna vam je asistencija prijatelja, koji će pridržavati stranice antene dok ih vi lemite, ili još bolje rješenje je da improvizirate držače za tu funkciju. Spajanje se ovog puta može izvesti sa jačom lemilicom (100 W minimalno) i to tako da lemite na spoju unutarnjih stranica. Kad je sve gotovo opet je potrebno spojiti prirubnicu sa antenom. Antena takvih dimenzija ima odlične karakteristike, dobitak antene od 17 dBd@10GHz, kut zračenja od oko 30° u jednoj i oko 15° u drugoj ravnini, što možemo smatrati da je antena relativno vrlo usmjerena. Može se koristiti kao samostalna antena za prijam i odašiljanje na 3 cm valnom području. Na terenu se vrlo dobro pokazala u odašiljanju kada se koristilo samo 300 mW izlazne snage na 10 GHz ATV načinom rada, pritom je ostvarena veza od 80 km sa vrlo jakim signalom na prijamnoj strani. Graditeljima želim mnogo uspjeha u gradnji.
