Suure võimendusega antennid on vajalikud kaugraadioside, raadioastronoomia, kõrge eraldusvõimega radarite jms jaoks. Seega on kõige sagedamini kasutatav suure võimendusega antenn antennid on reflektorantennid, kuna need suudavad kõrgemate ja mikrolainesageduste korral kergesti saavutada üle 30 dB võimendust. Seega võib paljude rakenduste jaoks mõeldud helkurite kujundamine anda tulemuseks suurepärast edu keeruliste analüütiliste ja eksperimentaalsete tehnikate väljatöötamisel, kujundades reflektori pindu ja optimeerides nende avade valgustust, et suurendada võimendust. Seega käsitleb see artikkel ülevaadet a reflektorantenn – rakendustega töötamine.
Mis on helkurantenn?
Reflektorantenni määratlus on; antenn, mis on ette nähtud eraldi allikast pärinevate langevate elektromagnetiliste signaalide peegeldamiseks. See antenn on mõeldud töötama peamiselt kõrgetel mikrolainesagedustel. Tänu oma kergele ja lihtsale struktuurile on see kosmoselaevade antennisüsteemides kõige populaarsem. See antenn on valmistatud erinevate helkuritega, mille pind on hüperboolne, paraboolne, sferoidne või ellipsoidne. Niisiis, parabool on kõige sagedamini kasutatav antenn. The reflektorantenni skeem on näidatud allpool.
Kuidas helkurantenn töötab?
Reflektorantenni tööpõhimõte on; see antenn töötab suurel mikrolainesageduste vahemikus. Sellel sagedusel olev elektromagnetlaine toimib valguslainena, nii et see valguslaine peegeldub pärast pinda tabamist. See antenn on aga kombinatsioon peegeldavast pinnast ja toiteelemendist, mis tähendab, et peegeldava elemendi ergastamiseks on vaja antennielemendiga peegeldavat pinda. Seega koosneb see nii aktiivsest kui ka passiivsest elemendist.
Ergutamiseks kasutatavat antenni nimetatakse aktiivne element samas kui seda, mis kiirgab kiirgavat energiat läbi aktiivse elemendi, nimetatakse passiivseks elemendiks või peegeldavaks pinnaks. Seega on aktiivne element toide, passiivne element aga reflektor.
Üldiselt mängib see antenn raadiolainete levimisel olulist rolli, kuna see muudab kiirgava elemendi kiirgusmustrit. Need antennid töötavad nii, et toiteenergia suunatakse sobivas kohas asuvale peegeldavale pinnale. Energia kogumisel juhib helkur selle täpselt õiges suunas.
Siinkohal tuleb märkida, et suure võimendusega antennid töötavad mikrolaine sagedustel ja neil on väike füüsiline suurus, mis tagab eelistatud suunatavuse. Vaatamata mitmele geomeetrilisele konfiguratsioonile on mõned populaarsed vormid, kus antenni peegeldav pind moodustatakse. Selle põhjal klassifitseeritakse reflektorantennid.
Reflektorantennide tüübid
Reflektorantennid liigitatakse erinevat tüüpi, nagu varras-, tasapinna-, nurga-, silindri-, sfääri- ja paraboolantennid ning iga tüüpi käsitletakse allpool.
Lennuki helkur
Tasapinnaline reflektorantenn sisaldab primaarset antenni ja peegelduspinda, mis on väga kasulik elektromagnetilise energia kiirgamiseks eelistatud suunas, kuid energia kollimeerimiseks edasisuunas ei ole võimalik. Seda reflektorit tuntakse ka kui tasapinnalist helkurit ja seda peetakse üheks lihtsaks helkuriks, mis suunab EM-laine sobivas suunas.
Selles antennis on tasapinnaline metallleht paigutatud etteandepunktist teatud kaugusele. Sisemiste raadiolainete jaoks toimib see tasapinnalise peeglina ja võimaldab neil kogeda peegeldust kogu selle ulatuses. Tasapinnalisel reflektoril on raskusi üldise energia kollimeerimisel edasisuunas. Seega kasutatakse süsteemi mustriomaduste, impedantsi, suunatavuse ja võimenduse käsitlemiseks aktiivse elemendi polarisatsiooni ja selle asendit peegeldava pinna suhtes.
Nurga helkur
Nurgareflektorantenn sisaldab vähemalt kahte või kolme juhtivat tasast pinda, mis ristuvad üksteisega. Nii et seda tüüpi antennis on toiteelemendiks kas dipool või kollineaarsete dipoolide kogum. Nurgareflektori tüüpi antenni kasutatakse peamiselt elektromagnetilise energia kollimatsiooni saavutamiseks edasisuunas. Seega kasutatakse seda kiirguse mahasurumiseks külg- ja tagasisuunas.
See reflektor on tasapinnalise reflektori modifitseeritud versioon, et näidata maksimaalset kiirgust edasisuunas. Enamasti muudetakse tasapinnalise reflektori kuju, ühendades kaks tasapinnalist lehte nurga moodustamiseks. Neid kasutatakse EM-energia suunamisvõime parandamiseks edasisuunas, et vähendada tagasipeegeldunud laine võimendust.
Silindriline helkur
Silindrilise kujuga antenni reflektorit tuntakse silindrilise reflektorina. Reflektori silindriline kuju võimaldab lihtsalt suunata signaali antenni pinnale. Neid reflektoreid kasutatakse laialdaselt kõikjal, kus on vaja lainurkset vertikaalset katvust ja teravaid asimuutkiire, nagu liiniallikad ja õhunavigatsiooniantennid.
Sfääriline helkur
Sfäärilisel helkuril on sfääriline pind, mis sarnaneb silindrilise helkuriga, mis tähendab, et need helkurid on sfääriliste pindade elemendid. Selle antenni reflektori suurus on pool sfääridest. Neid kasutatakse peamiselt aktiivsete elementide energia kollimeerimiseks edasisuunas.
Paraboolne helkur
Reflektorantenni tüüpi, mis on projekteeritud paraboolse struktuuriga, kasutades parabooli omadusi, nimetatakse paraboolseks reflektoriks. Selles antennis on aktiivne element, mis fokusseerib peatelje, et peegeldada kiirgavat lainet peateljega paralleelses suunas.
Nagu ülaltoodud diagrammil näidatud, langevad sarveantenni tekitatud lained üle reflektori. See reflektor lihtsalt peegeldab neid, moodustades tasapinnalise lainefrondi. Need lained tühistatakse teistes suundades tee- ja faasierinevuste tõttu. Nii et sel viisil muutub paraboolne reflektorantenn sfäärilisest laineks tasapinnaliseks.
Varraste helkur
Vardakujulise reflektoriga antenni tuntakse vardapeegeldi antennina. Varda tüüpi reflektorit kasutatakse peamiselt a Yagi-Uda antenn . See reflektor on paigutatud teatud kaugusele juhitava elemendi tagaküljele antenni sees ja üldiselt on selle pikkus üle juhitava elemendi pikkuse, mis on poollaine dipool. Antennis olev reflektor pakub lihtsalt induktiivset reaktiivsust, suunates kiirgusvälja tagurpidi juhitavale elemendile, et vähendada tagasipeegeldunud laine tõttu tekkivaid kadusid. Seega aitab see kasumit parandada.
Eelised
The Reflektorantenni eelised sisaldama järgmist.
- Need on mitmekülgsed.
- Neil on silmapaistvad kiirgusomadused.
- Parabool-tüüpi antennil on kõrge võimendus ja kõrge suunatavus.
- Paraboolne reflektor vähendab väiksemaid labasid.
- Võrreldes teiste antennidega on võimsuse raiskamine üsna väike.
- See pakub etteandeelemendi paigutamisel paindlikkust.
- Paraboolne reflektor tagab kiire reguleerimise.
Puudused
The reflektorantennide puudused sisaldama järgmist.
- Reflektorantenn peab olema tasakaalustatud, et vältida toitepunkti takistusi.
- Paraboolset tüüpi antenni konstruktsioon on keeruline protseduur.
- Paraboolse peegeldi antenni pinnamoonutused võivad aset leida väga suures tassis. Seega saab seda vähendada pideva pinna asemel laia võrguga.
- See antenni suurus on üsna suur ja üldkulud on samuti suured.
- Parimate tulemuste saavutamiseks tuleks toide asetada täpselt paraboolantenni fookusesse. Seda on praktiliselt raske saavutada.
Rakendused
The Reflektorantenni rakendused e sisaldama järgmist.
- Reflektorantenni on laialdaselt kasutatud satelliitsides, radarites, süvakosmose telemeetrias, raadioastronoomias ja kaugseires.
- Reflektori tüüp on nii side- kui ka radarisüsteemide oluline osa.
- Neid antenne kasutatakse laialdaselt punkt-punkti suhtluses, kaugseires, satelliitsides, süvakosmose telemeetrias ja telesignaali edastamises.
- Reflektoritüübid on kasutatavad raadioastronoomias, ilmaradaris ja kosmoseaparaatide süsteemides.
- Antenni jõudlust saab parandada helkuritega. Seega kasutatakse suunatavuse suurendamiseks reflektorantenni.
- Seda antenni kasutatakse kosmoselaevade rakendustes.
Seega on see ülevaade helkurist antenn – rakendustega töötamine. Need antennid on tuntud kui mikrolaineahju antennid ja selle antenni pakutava töösageduse ulatus on tavaliselt üle 1 MHz, seega kasutatakse neid antenne juhtmevabades rakendustes. Siin on teile küsimus, mis on antenni funktsioon?
