Параболические антенны

Параболические антенны

Параболическая антенна представляет собой антенну со специально изогнутым отражателем, форма которого определяется параболой. Энергия каждого плоского волнового фронта, падающего параллельно оси параболы, концентрируется в фокусе перед отражателем. И наоборот, любой источник радиального излучения также отражается в фазе плоской волны в этом фокусе.Параболическая антенна является наиболее часто используемым типом антенн в радиолокационной технике. На рисунке показана конструкция «нормальной» (симметричной) параболической антенны. Точечный источник света освещает симметричный отражатель.Круговой рефлектор, представляющий собой сечение параболоида вращения, обычно представляет собой металлическую конструкцию, часто просто сетку в металлическом каркасе. Отверстия в сетке должны быть меньше λ/ 10. Этот отражатель действует как зеркало для электромагнитных волн.

По законам оптики (и геометрии) все лучи, параллельные оси антенны, отражаются от поверхности этого рефлектора. Эти лучи выходят из сферического излучателя, отражаются отражателем с фазовым сдвигом 180° и формируются в плоский волновой фронт, где все лучи параллельны. Это означает, что лучи не имеют различий на пути к какой-либо плоскости, перпендикулярной оси параболы. Параболическая приёмная моторизованная антенна VS-370NAV-2KX идеально подходит для программирования слежения за спутником, отслеживания наклонной орбиты или для резервирования спутников, которую можно приобрести компании ТехноФорум Телекоммуникации на сайте https://forumtech.ru/.

На рисунке показана идеализированная форма круглого радиолокационного отражателя. Эта антенна производит очень узкий, так называемый пачка карандашей . Если отражатель имеет эллиптическую форму, создается веерный пучок . Разведывательные радары имеют разные диаграммы направленности антенн по вертикали и горизонтали: очень узкий остроугольный луч на боковом угле и классическую диаграмму косеканс-квадрат на угле места.

Направленные характеристики параболической антенны

Рисунок 2: Характеристики направленности параболической антенны.

Однако идеальный случай, показанный на рис. 1, на практике не реализуется. Из-за производственных недостатков излучение имеет довольно лепестковую форму.

Рисунок 3: Фактическая диаграмма направленности параболической антенны в логарифмическом масштабе, измеренная во время контроля качества.

Параболическая антенна имеет в основном вращательно-симметричную диаграмму направленности с высоким коэффициентом усиления, высоким отношением фронт-к-зад и относительно небольшими боковыми лепестками.

Коэффициент усиления параболической антенны можно определить по следующей формуле:

  • Θ Az = половина ширины в боковом углу
  • Θ El = половина ширины по углу места

Хотя это только приближение, оно достаточно для большинства приложений и объясняет взаимосвязь между коэффициентом усиления антенны и полушириной диаграммы направленности антенны.

Рис. 4: Антенные характеристики трехмерной параболической антенны, определенные с помощью программы моделирования.

Примечание. Различия между рис. 2 и рис. 4 существенны: на рис. 2 расстояние линейное, поэтому размер боковых лепестков (в тысячных долях основного лепестка) уже не виден. На рис. 4 расстояние логарифмическое, поэтому боковые лепестки легко различимы, но вершина основного лепестка уплощена.

Параболические антенны «Unicurve» или «bicurve»

Рисунок 5: Сравнение отражателя с одной кривой и отражателя с двойной кривой.

В зависимости от желаемой диаграммы направленности антенны рефлектор может иметь простую параболическую поверхность или форму описанной выше параболы вращения. Гладкая поверхность, имеющая форму простой параболы, называется однокривизной. Применяется в конструкции антенн при:

  • нежелательно изменять угол места диаграммы направленности основного излучателя;
  • или вместо центральной точки нужна центральная линия, которую занимают несколько радиаторов, лежащих рядом или друг над другом.

Если параболическая антенна имеет только один первичный излучатель или если дополнительные первичные излучатели установлены «крест-накрест» для формирования другой диаграммы направленности антенны, то параболическая антенна с двойной кривизной более энергетически эффективна, поскольку входящие эхо-сигналы также фокусируются в точной точке. где их можно получить. В случае однокривой параболической антенны с одним основным излучателем часть энергии попадет рядом с основным излучателем. Однокривая параболическая антенна имеет смысл только тогда, когда, например, вся фокальная линия занята излучателями для освещения параболического рефлектора без угловых ошибок (как в случае морской РЛС типа 1022). Таким образом можно, по крайней мере, уменьшить неизбежные боковые лепестки в антенной схеме, поскольку можно лучше оптимизировать распределение мощности между отдельными излучателями.

Related Articles

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Close