La antena de reflector parabólico (antena parabólica) 2

En esta página, vamos a tratar de explicar por qué un paraboloide hace un gran reflector. Para empezar, que la ecuación de una parábola con la distancia focal F se puede escribir en el ( x, z ) como avión: Esto se representa en la Figura 1. Figura 1. Ilustración de la parábola con la definición de parámetros. La parábola es completamente descrita por dos parámetros, el diámetro D y la longitud focal F. También se definen dos parámetros auxiliar, la altura vertical del reflector ( H ) y el máximo ángulo entre el centro y el borde del plato (). Estos parámetros están relacionados entre sí por las siguientes ecuaciones: Para analizar el reflector, vamos a utilizar aproximaciones de la óptica geométrica. Desde el reflector es grande en relación con una longitud de onda, este supuesto es razonable, aunque no precisamente exacto. Vamos a analizar la estructura a través de rayos línea recta desde el punto de coordinación, con cada rayo en calidad de una onda plana. Consideremos dos rayos de transmisión desde el punto de coordinación, que llegan desde dos ángulos distintos, como se muestra en la Figura 2. El reflector se supone que es perfectamente conductor, de modo que los rayos son reflejados por completo. Figura 2. Dos rayos salir del centro de coordinación y reflejada por el reflector parabólico. Hay dos observaciones que pueden hacerse en la Figura 2. La primera es que los rayos acaban viajando en la baja dirección (que se puede determinar por el incidente y reflejada ángulos relativos a la normal de la superficie debe ser igual). Los rayos se dice que son colimado . La segunda observación importante es que la ruta de longitudes de ADE y ABC son iguales. Esto se puede probar con un poco de geometría, que no voy a reproducir aquí. Estos hechos pueden ser probados por cualquier conjunto de ángulos elegido. Por lo tanto, se sigue que: Todos los rayos que emanan del centro de coordinación (la fuente o la alimentación de la antena) se verán reflejados en la misma dirección. La distancia de cada rayo viaja desde el punto focal para el reflector y luego al plano focal es constante. Como resultado de estas observaciones, se deduce la distribución del campo en el plano focal estará en fase y de viaje en la misma dirección. Esto da lugar a la antena parabólica antenas altamente direccionales diagrama de radiación . Esta es la razón por la forma de la plato parabólico. Por último, al hacer girar la parábola sobre el eje z, se obtiene un paraboloide, como se muestra a continuación. Para el diseño, el valor del diámetro D se debe aumentar para aumentar la ganancia de la antena. La longitud focal F es entonces el único parámetro libre, valores típicos son comúnmente dada como relación F/D , que se extienden generalmente entre 0,3 y 1,0. Factores que influyen en la elección de esta relación se dará en las siguientes secciones. En la siguiente sección, veremos los cálculos de la ganancia de una antena de reflector parabólico.