La antena de reflector parabólico (antena parabólica) - 3

Los campos a través de la abertura del reflector parabólico es el responsable de la radiación de la antena. La ganancia máxima posible de la antena se puede expresar en términos de área física de la apertura: La ganancia real es en términos de la apertura efectiva , que se relaciona con el área de física por el término de eficiencia ( o dieléctrico).   Este término a menudo la eficiencia será del orden de 0,6-0,7 por un plato bien diseñado antena: La comprensión de esta eficiencia también ayudará en la comprensión de las ventajas y desventajas involucradas en el diseño de un reflector parabólico. La eficiencia puede ser escrito como el producto de una serie de términos: Vamos a caminar a través de cada uno de estos términos. Radiación eficiencia La eficiencia de radiación es la eficiencia habitual que se ocupa de las pérdidas óhmicas, como se discutió en la eficiencia . Desde antenas cuerno menudo se utilizan como alimentos, y estos tienen muy poca pérdida, y porque el reflector parabólico es típicamente metálico con una conductividad muy alta, esta eficiencia es generalmente cerca de 1 y puede despreciarse. Apertura cónica Eficiencia La eficiencia de radiación apertura es una medida de la uniformidad de la E-campo es a través de la abertura de la antena. En general, una antena va a tener la máxima ganancia, si el campo E es uniforme en amplitud y fase a través de la apertura (el campo lejano es más o menos la transformada de Fourier de los campos de la abertura). Sin embargo, los campos de apertura tiende a disminuir lejos del eje principal del reflector, lo que conduce a menor ganancia, y esta pérdida es capturado dentro de este parámetro. Esta eficiencia puede ser mejorada mediante el aumento de la F/ D relación, lo que también reduce la polarización cruzada de los campos radiados. Sin embargo, como todas las cosas en la ingeniería, hay una compensación: el aumento de la F / D se reduce el ratio de eficiencia de derrame, se discute a continuación. Desbordamiento eficiencia La eficiencia de desbordamiento es fácil de entender. Esto mide la cantidad de radiación de la alimentación de la antena que es reflejada por el reflector. Debido al tamaño finito del reflector, parte de la radiación de la alimentación de la antena se alejan del eje principal en un ángulo mayor que , por lo tanto no se refleja. Esta eficiencia se puede mejorar si se colocan el alimento más cerca del espejo o, por el aumento el tamaño del reflector. Otras eficiencias Hay Muchas Otras ventajas Que se Agrupado en El Parámetro . Este es una de las principales de todos los demás "efectos reales" que degrada la ganancia de la antena y se compone de efectos tales como: superficie de error - las pequeñas variaciones en la forma del reflector degrada el rendimiento, sobre todo para altas frecuencias que tienen una longitud de onda pequeña y se dispersan por la superficie de pequeñas anomalías Cruz polarización - La pérdida de ganancia debido a la con polarización cruzada (no deseable) la radiación apertura bloqueo - La alimentación de la antena (y la estructura física que la sostiene) bloquea parte de la radiación que se transmite por el reflector. no ideal de alimentación Fase Centro - La antena parabólica tiene propiedades deseables en relación con un solo punto focal. Desde la alimentación de la antena no será una fuente puntual, habrá alguna pérdida debido a un centro de fase no-ideal para una antena de cuerno. Cálculo de la eficiencia La eficiencia es una función de la alimentación de la antena donde se pone (en términos de F y D ) y la alimentación de la antena de patrón de radiación. En lugar de introducir fórmulas complejas para algunos de estos términos, vamos a hacer uso de algunos resultados de S. Plata en 1949. Él calcula la eficiencia de apertura para una clase de los patrones de radiación que se administra como: Por lo general, la alimentación de la antena (bocina) no tienen un patrón exactamente igual que el anterior, pero se puede aproximar así utilizando la función anterior para un cierto valor de n. Utilizando el modelo anterior, la eficiencia de apertura de una reflector parabólico se puede calcular. Esto se muestra en la Figura 1 para diferentes valores de y el F/ D relación. Figura 1. Apertura de eficiencia de un reflector parabólico en función de F/ D o el ángulo , para hacer variar la alimentación de la antena patrones de radiación. Figura 1 da una buena idea sobre el diseño óptimo de reflectores parabólicos. En primer lugar, D se hace lo más grande posible de manera que la abertura física se maximiza. Entonces el F / D ratio que maximiza la eficiencia de la abertura puede ser que se encuentran en el gráfico anterior. Tenga en cuenta que la ecuación que relaciona la proporción de F/ D en el ángulo Se puede encontrar aquí . En la siguiente sección, vamos a ver en el diagrama de radiación de una antena parabólica.