Antény s vysokým ziskom sú potrebné pre rádiovú komunikáciu na veľké vzdialenosti, rádioastronómiu, radary s vysokým rozlíšením atď. antény sú reflektorové antény, pretože môžu ľahko dosiahnuť zisk nad 30 dB pre vyššie a mikrovlnné frekvencie. Takže navrhovanie reflektorov pre mnohé aplikácie môže viesť k veľkolepému pokroku vo vývoji sofistikovaných analytických a experimentálnych techník tvarovaním povrchov reflektorov a optimalizáciou osvetlenia cez ich otvory, aby sa zvýšil zisk. Tento článok teda pojednáva o prehľade a reflektorová anténa - práca s aplikáciami.
Čo je reflektorová anténa?
Definícia reflektorovej antény je; anténa, ktorá je určená na odrážanie dopadajúcich elektromagnetických signálov pochádzajúcich zo samostatného zdroja. Táto anténa je navrhnutá hlavne tak, aby fungovala pri vysokých mikrovlnných frekvenciách. Je najobľúbenejší v rámci anténnych systémov kozmických lodí vďaka svojej ľahkej a jednoduchej konštrukcii. Toto anténa je vyrobený s rôznymi reflektormi, ktorých povrch je hyperbolický, parabolický, sféroidný alebo elipsoidný. Parabolická anténa je teda najčastejšie používanou anténou. The schéma antény reflektora je znázornené nižšie.
Ako funguje reflektorová anténa?
Princíp činnosti reflektorovej antény je; Táto anténa pracuje vo vysokom rozsahu mikrovlnných frekvencií. Elektromagnetická vlna pri tejto frekvencii funguje ako svetelná vlna, takže táto svetelná vlna sa odrazí, keď narazí na povrch. Táto anténa je však kombináciou odrazového povrchu a napájacieho prvku, čo znamená, že na vybudenie odrazového prvku je potrebný odrazový povrch s prvkom antény. Skladá sa teda z aktívneho aj pasívneho prvku.
Anténa používaná na zabezpečenie budenia sa nazýva aktívny prvok zatiaľ čo ten, ktorý opäť vyžaruje vyžarovanú energiu cez aktívny prvok, je známy ako pasívny prvok alebo odrazový povrch. Aktívnym prvkom je teda napájanie, zatiaľ čo pasívnym prvkom je reflektor.
Vo všeobecnosti hrá táto anténa zásadnú úlohu pri šírení rádiových vĺn, pretože mení vyžarovací diagram vyžarujúceho prvku. Tieto antény fungujú tak, že napájacia energia je nasmerovaná na odrazovú plochu umiestnenú vo vhodnej polohe. Po získaní energie ju reflektor navedie presným smerom.
Tu je potrebné poznamenať, že antény s vysokým ziskom pracujú na mikrovlnných frekvenciách a majú malú fyzickú veľkosť, ktorá poskytuje preferovanú smerovosť. Napriek tomu, že poskytuje niekoľko geometrických konfigurácií, existuje niekoľko populárnych foriem, v ktorých sa vytvára odrazový povrch antény. Takže na základe toho sa ďalej klasifikujú reflektorové antény.
Typy reflektorových antén
Reflektorové antény sú rozdelené do rôznych typov, ako sú tyčové, rovinné, rohové, valcové, sférické a parabolické, a každý typ je popísaný nižšie.
Rovinný reflektor
Rovinná reflektorová anténa obsahuje primárnu anténu a odrazový povrch, ktorý je veľmi užitočný na vyžarovanie elektromagnetickej energie vo výhodnom smere, avšak nie je uskutočniteľný na kolimáciu energie v doprednom smere. Tento reflektor je tiež známy ako plochý reflektor a považuje sa za jeden z jednoduchých reflektorov, ktoré usmerňujú EM vlny vhodným smerom.
V tejto anténe je rovinný kovový plech usporiadaný v určitej vzdialenosti od miesta podávania. Pre vnútorné rádiové vlny funguje ako rovinné zrkadlo a umožňuje im zažiť odraz v ňom. Rovinný reflektor má ťažkosti s kolimáciou celkovej energie v doprednom smere. Takže na zvládnutie charakteristík vzoru, impedancie, smerovosti a zisku systému sa používa polarizácia aktívneho prvku s jeho polohou okolo odrazovej plochy.
Rohový reflektor
Rohová reflektorová anténa obsahuje minimálne dva alebo tri vodivé ploché povrchy, ktoré sa navzájom pretínajú. Takže v tomto type antény je napájací prvok buď dipól alebo súbor kolineárnych dipólov. Anténa typu rohového reflektora sa používa hlavne na dosiahnutie kolimácie elektromagnetickej energie v smere dopredu. Používa sa teda na potlačenie žiarenia v bočnom a spätnom smere.
Tento reflektor je upravenou verziou rovinného reflektora, aby vykazoval maximálne vyžarovanie v smere dopredu. Tvar rovinného reflektora sa väčšinou upraví spojením dvoch rovinných dosiek do rohu. Používajú sa na zlepšenie kapacity smerovania EM energie v smere dopredu, aby sa znížil zisk spätne odrazenej vlny.
Valcový reflektor
Anténny reflektor, ktorý je vytvorený s valcovým tvarom, je známy ako valcový reflektor. Valcový tvar reflektora vám jednoducho umožňuje sústrediť signál na povrch antény. Tieto reflektory sú široko používané všade tam, kde sú potrebné široké uhlové vertikálne pokrytie a ostré azimutálne lúče, ako sú čiarové zdroje a vzdušné navigačné antény.
Sférický reflektor
Sférický reflektor je navrhnutý s guľovým povrchom podobným valcovému reflektoru, čo znamená, že tieto reflektory sú prvkami guľových povrchov. Veľkosť reflektora v tejto anténe je polovica gúľ. Používajú sa hlavne na kolimáciu energie z aktívnych prvkov smerom dopredu.
Parabolický reflektor
Typ reflektorovej antény, ktorá je navrhnutá v paraboloidnej štruktúre pomocou vlastností paraboly, je známy ako parabolický reflektor. V tejto anténe je prítomný aktívny prvok, ktorý zaostruje hlavnú os tak, aby odrážala vyžarovanú vlnu v smere rovnobežnom s hlavnou osou.
Ako je znázornené na obrázku vyššie, vlny produkované rohovou anténou dopadajú na reflektor. Tento reflektor ich jednoducho odráža a vytvára rovinnú vlnoplochu. Tieto vlny sú zrušené v iných smeroch kvôli rozdielom medzi dráhou a fázou. Takže týmto spôsobom sa parabolická reflektorová anténa mení z guľovej na rovinnú vlnu.
Tyčový reflektor
Druh antény, ktorá má tyčový reflektor, je známy ako tyčová reflektorová anténa. Tyčový reflektor sa používa hlavne v a Anténa Yagi-Uda . Tento reflektor je usporiadaný v určitej vzdialenosti v zadnej časti hnaného prvku v anténe a vo všeobecnosti má dĺžku nad dĺžkou hnaného prvku, čo je polvlnový dipól. Reflektor v anténe jednoducho poskytuje indukčnú reaktanciu, čím vedie vyžarované pole v spätnom smere k hnanému prvku, aby sa znížili straty v dôsledku spätne odrazenej vlny. Pomáha teda zlepšovať zisk.
Výhody
The výhody reflektorovej antény zahŕňajú nasledujúce.
- Tieto sú všestranné.
- Majú vynikajúce radiačné vlastnosti.
- Anténa parabolického typu má vysoký zisk a vysokú smerovosť.
- Parabolický reflektor znižuje menšie laloky.
- Množstvo plytvania energiou je pomerne nízke v porovnaní s inými anténami.
- Poskytuje flexibilitu pri usporiadaní podávacieho prvku.
- Parabolický reflektor umožňuje jednoduché nastavenie lúča.
Nevýhody
The nevýhody reflektorových antén zahŕňajú nasledujúce.
- Reflektorová anténa musí byť vyvážená, aby neprekážala v napájacom bode.
- Konštrukcia antény parabolického typu je zložitý postup.
- K povrchovým deformáciám v parabolickej reflektorovej anténe môže dôjsť v extrémne veľkej parabole. Takže to možno znížiť širokou sieťou namiesto súvislého povrchu.
- Táto veľkosť antény je pomerne veľká a celkové náklady sú tiež vysoké.
- Pre dosiahnutie najlepších výsledkov by mal byť zdroj umiestnený presne v ohnisku parabolickej antény. To je v praxi ťažko dosiahnuteľné.
Aplikácie
The aplikácie reflektorovej antény e zahŕňajú nasledujúce.
- Reflektorová anténa sa vo veľkej miere používa v satelitnej komunikácii, radaroch, telemetrii hlbokého vesmíru, rádioastronómii a diaľkovom prieskume.
- Typ reflektora je nevyhnutnou súčasťou komunikačných, ako aj radarových systémov.
- Tieto antény sa vo veľkej miere používajú v komunikácii z bodu do bodu, diaľkovom prieskume, satelitnej komunikácii, telemetrii v hlbokom vesmíre a vysielaní televízneho signálu.
- Typy reflektorov sú použiteľné v rádioastronómii, meteorologických radaroch a v systémoch kozmických lodí.
- Výkon antény je možné zvýšiť reflektormi. Takže reflektorová anténa sa používa na zlepšenie smerovosti.
- Táto anténa sa používa v aplikáciách kozmických lodí.
Teda toto je prehľad reflektora anténa – práca s aplikáciami. Tieto antény sú známe ako mikrovlnné antény a rozsah prevádzkovej frekvencie ponúkanej touto anténou je zvyčajne nad 1 MHz, takže tieto antény sa používajú v bezdrôtových aplikáciách. Tu je otázka na vás, akú funkciu má anténa?
