Razno

Parabolična reflektorska antena: antena za posodo

Parabolična reflektorska antena: antena za posodo

Parabolični odsevnik ali antena je oblika antene, ki najde veliko uporab v domačem satelitskem televizijskem sprejemu, prizemnih mikrovalovnih podatkovnih povezavah, splošnih satelitskih komunikacijah in mnogih drugih.

Njegova velikost pomeni, da je na splošno omejena na uporabo nad 1 GHz, čeprav se lahko večje frekvence uporabljajo za frekvence do približno 100 MHz.

Parabolična reflektorska antena ali posodna antena je znana po svoji značilni obliki, velikem ojačanju in ozkih širinah snopa. Z njegovo uporabo lahko dosežemo zmogljivost, zato se tako pogosto uporablja pri višjih frekvencah.

Osnove paraboličnega reflektorja

Katera koli parabolična reflektorska antena ima dva glavna elementa:

  • Sevalni sistem: Sevalni element znotraj parabolične odsevne antene ima lahko različne oblike. Pri nekaterih antenah je to lahko preprost dipol, pri drugih pa hupa. Njegov namen je osvetliti drugi element antene, odsevnik z enakomerno gostoto sevanja z najmanjšim razlitjem ali sevanjem, ki manjka odsevniku in se seva drugje.
  • Reflektor: Reflektor je značilen del parabolične reflektorske antene. Parabolična oblika je ključna za delovanje RF antene, ker so poti, ki potekajo od napajalne točke v žarišču do reflektorja in nato navzven, vzporedne. Še pomembneje pa je, da imajo vse poti enake dolžine, zato bo odhajajoča valovna oblika tvorila ravninski val in energija, ki jo bodo prevzele vse poti, bo v fazi. To omogoča, da antena deluje še posebej učinkovito.

    Parabolična oblika odsevne površine antene omogoča doseganje zelo natančnega žarka. Na ta način napajalni sistem tvori dejanski odsek antene, odsevna parabolična površina pa je popolnoma pasivna.

Pri pregledu paraboličnih odsevnih antenskih sistemov so pomembni številni parametri in izrazi:

  • Osredotočite se Fokus ali žarišče paraboličnega reflektorja je točka, v kateri so koncentrirani dohodni signali. Pri sevanju od te točke se bodo signali odbijali z odsevno površino in se gibali v vzporednem žarku ter zagotavljali zahtevano ojačenje in širino žarka.
  • Vertex To je najbolj notranja točka v središču paraboličnega reflektorja.
  • Goriščna razdalja Goriščna razdalja parabolične antene je razdalja od njenega žarišča do njenega temena.
  • Zaslonka Odprtina paraboličnega reflektorja je tisto, kar bi lahko imenovali njegova "odprtina" ali območje, ki ga pokriva. Pri krožnem reflektorju je to opisano s premerom. Lahko ga primerjamo z odprtino optične leče.
  • Dobitek: Dobiček paraboličnega reflektorja je eden ključnih parametrov in je odvisen od številnih dejavnikov, vključno s premerom posode, valovno dolžino in drugimi dejavniki.
  • Krmni sistemi: Parabolični odsevnik ali antena se lahko napaja na različne načine. Osni ali sprednji pomik, zunaj osi, Cassegrain in Gregorian so štiri glavne metode.

Za večino domačih sistemov, kot so tisti, ki se uporabljajo za sprejem satelitske televizije, se uporablja majhen reflektor v kombinaciji z osrednjo točko, ki zagotavlja najpreprostejšo in najbolj ekonomično obliko gradnje. Te antene morda niso vedno videti povsem tako kot tradicionalne polne antene. Zaradi mehanskih in proizvodnih razlogov se krma pogosto odmika od središča in del uporabljenega paraboloida, spet odmika od središča, saj to zagotavlja mehansko prednost.

Prednosti in slabosti parabolične reflektorske antene

Pri izbiri vrste antene, ki se bo uporabljala za katero koli aplikacijo, je vedno treba preučiti značilnosti te vrste antene. Parabolični reflektor ima tako prednosti kot slabosti. Zaradi tega je primeren za uporabo v nekaterih aplikacijah, v drugih pa ne.

Prednosti:

Nekatere glavne prednosti parabolične odsevne antene vključujejo naslednje:

  • Visok dobiček: Parabolične reflektorske antene lahko zagotavljajo zelo visoke stopnje ojačanja. Večja kot je 'jed' glede na valovne dolžine, večji je dobiček.
  • Visoka usmerjenost: Tako kot pri ojačanju lahko tudi parabolični odsevnik ali antena poskrbi za visoko stopnjo usmerjenosti. Višji ko je ojačanje, ožja je širina snopa. To je lahko pomembna prednost v aplikacijah, kjer mora biti moč usmerjena le na majhno površino. To lahko prepreči, na primer moti druge uporabnike, kar je pomembno pri komunikaciji s sateliti, saj omogoča, da se sateliti, ki uporabljajo enake frekvenčne pasove, ločijo z razdaljo ali natančneje z kotom na anteno.

Slabosti:

Tako kot vse oblike anten ima tudi parabolični odsevnik svoje omejitve in slabosti:

  • Zahteva reflektor in pogonski element: sam parabolični reflektor je le del antene. Zahteva, da se napajalni sistem postavi v središče paraboličnega reflektorja.
  • Stroški: Anteno je treba izdelati previdno. Za odbijanje radijskih signalov je potreben paraboloid, ki ga je treba pazljivo izdelati. Poleg tega je potreben tudi krmni sistem. To lahko sistemu doda dodatne stroške
  • Velikost: Antena ni tako majhna kot nekatere vrste anten, čeprav so mnoge, ki se uporabljajo za sprejem satelitske televizije, precej kompaktne.

Uporaba paraboličnih reflektorskih anten

Obstaja veliko področij, na katerih se uporablja parabolična antena. Na nekaterih področjih se oblika antene uporablja skoraj izključno zaradi svojih značilnosti.

  • Televizija z neposrednim predvajanjem: Neposredna oddaja ali satelitska televizija je postala glavna oblika distribucije televizijskih vsebin. Na voljo široka in nadzorovana območja pokritosti v kombinaciji z veliko večjo pasovno širino omogočajo predvajanje več kanalov, zaradi česar je satelitska televizija zelo privlačna.Pomanjkljivost je, da sateliti ne morejo oddajati zelo visokih nivojev moči in so skupaj z izgubo poti iz geostacionarne orbite ravni signala nizke. To pomeni, da je treba za zagotovitev zadostnega ojačanja uporabiti direktivne antene, medtem ko je mogoče sprejemati signale samo z enega satelita - več satelitov je lahko vidnih z ene lokacije in oddajajo na istih frekvencah. Parabolična reflektorska antena lahko izpolni te zahteve in ima dodatno prednost, da ne bi bila tako dolga kot Yagi za enakovredno stopnjo ojačanja in usmerjenosti.
  • Povezave do mikrovalov: Prizemne mikrovalovne povezave se uporabljajo za številne aplikacije. Pogosto se uporabljajo za prizemne telekomunikacijske infrastrukturne povezave. Eno glavnih področij, kjer se uporabljajo v današnjih časih, je zagotavljanje obnove mobilnih telekomunikacijskih sistemov.
  • Satelitske komunikacije: Številne satelitske povezave ali tiste za komunikacijske satelite zahtevajo visoko stopnjo ojačanja, da se zagotovijo optimalni signalni pogoji in da oddana moč s tal ne vpliva na druge satelite v neposredni kotni bližini. Idealna antena za večino aplikacij je spet parabolična odsevna antena.
  • Radijska astronomija: Radijska astronomija je področje, kjer je potrebna zelo visoka stopnja dobička in usmerjenosti. V skladu s tem je parabolična reflektorska antena idealna izbira.

V vseh teh aplikacijah so za sprejem dohodnih signalov, ki so pogosto na zelo nizki ravni, potrebne zelo visoke stopnje ojačanja. Za oddajanje te vrste zasnove RF antene lahko razpoložljivo sevano moč koncentrira v ozko širino žarka, s čimer zagotovi, da je vsa razpoložljiva moč sevana v želeni smeri.


Poglej si posnetek: PHILIPS SDV512012 Sobna antena (Januar 2022).