Sekalaiset

Parabolinen heijastinantenni: lautasantenni

Parabolinen heijastinantenni: lautasantenni

Parabolinen heijastin tai lautasantenni on antennimuoto, jota käytetään monissa käyttötarkoituksissa kotimaisessa satelliittitelevisiovastaanotossa, maanpäällisessä mikroaaltodatayhteydessä, yleisessä satelliittiviestinnässä ja monissa muissa.

Sen koko tarkoittaa, että sitä rajoitetaan yleensä käyttämään yli 1 GHz, vaikka suurempia antenneja voidaan käyttää jopa 100 MHz: n taajuuksille.

Parabolinen heijastinantenni tai lautasantenni tunnetaan erottuvasta muodostaan, suuresta vahvistuksestaan ​​ja kapeista säteenleveyksistään. Suorituskyky, joka voidaan saavuttaa käyttämällä yhtä, on syy siihen, että sitä käytetään niin laajalti korkeammilla taajuuksilla.

Parabolisen heijastimen perusteet

Parabolisella heijastinantennilla on kaksi pääelementtiä:

  • Säteilevä järjestelmä: Parabolisen heijastinantennin säteilevä elementti voi olla erilaisia. Joissakin antenneissa se voi olla yksinkertainen dipoli, toisissa sarvi. Sen tarkoituksena on valaista antennin toista osaa, heijastinta tasaisella säteilytiheydellä siten, että heijastuksen vähimmäisvuoto tai säteily säilyy heijastimen ulkopuolella ja säteilee muualla.
  • Heijastin: Heijastin on parabolisen heijastinantennin erottava osa. Parabolinen muoto on avain RF-antennin toimintaan, koska polut, jotka otetaan syöttöpisteestä kohdennuksessa heijastimeen ja sitten ulospäin, ovat yhdensuuntaiset. Vielä tärkeämpää on, että kulkemat polut ovat kaikki saman pituisia ja siksi lähtevä aaltomuoto muodostaa tasoaallon ja kaikkien polkujen ottama energia on vaiheessa. Tämä antaa antennille mahdollisuuden toimia erityisen tehokkaasti.

    Antennin heijastimen pinnan parabolisen muodon avulla saadaan erittäin tarkka säde. Tällä tavalla syöttöjärjestelmä muodostaa antennin todellisen säteilevän osan, ja heijastava parabolinen pinta on puhtaasti passiivinen.

Parabolisia heijastinantennijärjestelmiä tarkasteltaessa on useita tärkeitä parametreja ja termejä:

  • Keskity Parabolisen heijastimen tarkennus tai polttopiste on kohta, johon saapuvat signaalit keskittyvät. Kun säteilytetään tästä pisteestä, heijastava pinta heijastaa signaalit ja kulkevat rinnakkaisessa säteessä ja tarvittavan vahvistuksen ja keilanleveyden aikaansaamiseksi.
  • Vertex Tämä on sisempi kohta parabolisen heijastimen keskellä.
  • Polttoväli Parabolisen antennin polttoväli on etäisyys sen tarkennuksesta kärkeen.
  • Aukko Parabolisen heijastimen aukkoa voidaan kutsua sen "aukoksi" tai alueeksi, jonka se peittää. Pyöreälle heijastimelle tämä kuvataan sen halkaisijalla. Sitä voidaan verrata optisen linssin aukkoon.
  • Saada: Parabolisen heijastimen vahvistus on yksi avainparametreista, ja se riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien astian halkaisija, aallonpituus ja muut tekijät.
  • Syöttöjärjestelmät: Parabolinen heijastin tai lautasantenni voidaan syöttää monin eri tavoin. Aksiaalinen tai etu, off-akseli, Cassegrain ja Gregorian ovat neljä päämenetelmää.

Useimmissa kotitalousjärjestelmissä, kuten satelliittitelevisiovastaanottimissa, käytetään pientä heijastinta yhdistettynä polttopisteen syöttöön, mikä tarjoaa yksinkertaisimman ja taloudellisimman rakennemuodon. Nämä antennit eivät aina näytä tarkalleen perinteiseltä täysantennisella antennilla. Mekaanisista ja tuotantosyistä syöttö siirtyy usein keskeltä ja osa käytetystä paraboloidista, taas taas keskeltä, koska tämä tarjoaa mekaanisen edun.

Parabolisen heijastinantennin edut ja haitat

Kun valitset tietyssä sovelluksessa käytettävän antennityypin, on aina tarpeen tarkastella kyseisen tyyppisen antennin ominaisuuksia. Parabolisella heijastimella on sekä etuja että haittoja. Nämä tekevät siitä sopivan käytettäväksi joissakin sovelluksissa, mutta ei muissa.

Edut:

Joitakin parabolisen heijastinantennin tärkeimpiä etuja ovat seuraavat:

  • Suuri voitto: Paraboliset heijastinantennit pystyvät tarjoamaan erittäin suuren vahvistuksen. Mitä suurempi 'lautasen' aallonpituuksien suhteen, sitä suurempi vahvistus.
  • Suuri suuntaavuus: Kuten vahvistuksen kohdalla, myös parabolinen heijastin tai lautasantenni pystyy tarjoamaan korkean suuntaavuuden. Mitä suurempi vahvistus, sitä kapeampi säteen leveys. Tämä voi olla merkittävä etu sovelluksissa, joissa tehoa vaaditaan vain pienelle alueelle. Tämä voi estää sen, esimerkiksi aiheuttaa häiriöitä muille käyttäjille, ja tämä on tärkeää, kun kommunikoidaan satelliittien kanssa, koska se mahdollistaa samoja taajuuskaistoja käyttävien satelliittien erottamisen etäisyydellä tai erityisesti kulmalla antennissa.

Haitat:

Kuten kaikilla antennimuodoilla, parabolisella heijastimella on rajoituksia ja haittoja:

  • Vaatii heijastimen ja käyttöelementin: parabolinen heijastin itsessään on vain osa antennia. Se edellyttää, että syöttöjärjestelmä asetetaan parabolisen heijastimen keskipisteeseen.
  • Kustannus : Antennia on valmistettava huolella. Paraboloidia tarvitaan heijastamaan radiosignaaleja, jotka on annettava huolellisesti. Tämän lisäksi tarvitaan syöttöjärjestelmä. Tämä voi lisätä järjestelmään kustannuksia
  • Koko: Antenni ei ole niin pieni kuin jotkut antennit, vaikka monet satelliittitelevisiovastaanottoon käytettävät ovat melko pienikokoisia.

Parabolisen heijastimen antennisovellukset

Parabolista antennia käytetään monilla alueilla. Joillakin alueilla antennimuotoa käytetään käytännössä yksinomaan ominaisuuksiensa vuoksi.

  • Suora lähetystelevisio: Suorasta lähetyksestä tai satelliittitelevisiosta on tullut merkittävä televisiosisällön jakelumuoto. Saatavilla olevat laajat ja hallittavat peittoalueet yhdistettynä paljon suurempiin kaistanleveyksiin mahdollistavat useamman kanavan lähettämisen, mikä tekee satelliittitelevisiosta erittäin houkuttelevan.Haittana on, että satelliitit eivät pysty lähettämään kovin suuria tehotasoja ja yhdessä geostationaalisen kiertoradan polun menetysten kanssa signaalitasot ovat alhaiset. Tämä tarkoittaa, että direktiiviantenneja on käytettävä riittävän vahvistuksen aikaansaamiseksi samalla, kun ne pystyvät vastaanottamaan signaaleja vain yhdeltä satelliitilta - useat satelliitit voivat olla näkyvissä yhdestä paikasta ja lähettää samoilla taajuuksilla. Parabolinen heijastinantenni pystyy täyttämään nämä vaatimukset, ja sillä on lisäetuna, että vastaava vahvistus- ja suuntaustaso ei olisi yhtä kauan kuin Yagi.
  • Mikroaaltouuni linkit: Maanpäällisiä mikroaaltolinkkejä käytetään moniin sovelluksiin. Usein niitä käytetään maanpäällisen tietoliikenteen infrastruktuuriyhteyksiin. Yksi tärkeimmistä alueista, joissa niitä käytetään nykyään, on tarjota matkaviestintäjärjestelmien takahuolto.
  • Satelliittiviestintä: Monet satelliittien nousevat linkit tai tietoliikennesatelliittien satelliitit vaativat suurta vahvistusta optimaalisten signaaliolosuhteiden varmistamiseksi ja että maasta lähetetty teho ei vaikuta muihin kulman läheisyydessä oleviin satelliitteihin. Jälleen ihanteellinen antenni useimpiin sovelluksiin on parabolinen heijastinantenni.
  • Radioastronomia: Radiotähtitiede on alue, jolla vaaditaan erittäin suurta vahvistusta ja ohjausta. Vastaavasti parabolinen heijastinantenni on ihanteellinen valinta.

Kaikissa näissä sovelluksissa tarvitaan erittäin korkeita vahvistuksia saapuvien signaalien vastaanottamiseksi, jotka ovat usein hyvin matalalla tasolla. Tämän tyyppisen RF-antennin lähettämiseksi pystyy keskittämään käytettävissä olevan säteilytehon kapeaksi säteenleveydeksi varmistaen, että kaikki käytettävissä oleva teho säteilee vaadittuun suuntaan.


Katso video: Pientä säätöä tänään (Joulukuu 2021).