A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
A parabolaantenna az apertúrával rendelkező antennák nagycsaládjába tartozik. Nagy nyereségű, éles irányhatású antennák. Általában két fő részből állnak:
- parabola alakú apertúrából
- primer sugárzóból.
Rendeltetésüktől és üzemi frekvenciájuktól függően többféle felépítésű és méretű parabolaantenna létezik, működési elvük viszont ugyanaz:
- A környezetből érkező elektromágneses hullámokat az apertúra egy pontba, a primer sugárzó irányába fókuszálja, a fókuszpontba gyűjtött elektromágneses hullámokat a primer sugárzó elektromos jellé alakítja.
- A primer sugárzóba táplált nagyfrekvenciás elektromos jelet a primer sugárzó elektromágneses hullámmá alakítja, ami az apertúráról visszaverődik, és az apertúra kialakításától függően valamilyen szögben kisugárzódik a térbe.
A primer sugárzó és az apertúra kapcsolata
Az apertúra nincs sem induktív, sem kapacitív csatolásban a primer sugárzóval, tehát nem parazitasugárzóként működik, hanem tükörként, ami egy pontba fókuszálja az elektromágneses sugárzást. Ebből következik, hogy az apertúra nincs hatással a primer sugárzó elektromos paramétereire.
A primer sugárzó minden esetben az apertúra fókuszpontjában található. Fontos követelmény, hogy a primer sugárzó sugárzási szöge akkora legyen, hogy a kisugárzott teljesítmény az apertúra felületére koncentrálódjon.
- Ha a primer sugárzó kisugárzási szöge nagyobb, akkor a kisugárzott teljesítmény egy része túlmegy az apertúrafelületen, az apertúrára kisebb teljesítmény jut, így romlik az antenna hatásfoka
- Ha a primer sugárzó kisugárzási szöge kisebb, akkor kisebb apertúrafelületre koncentrálódik a sugárzás, kisebb lesz az antenna hatásos felülete, így kisebb lesz az antenna nyeresége.
Az apertúra megszerkesztésénél a legfontosabb a parabola-vonal meghatározása. Ebböl forgatással képezhető forgásparaboloid, eltolással pedig hengerparaboloid. Ha ismerjük a primer sugárzó sugárzási szögét, és adott átmérőjű parabolát szeretnénk tervezni, a következőképp kell számolnunk:
A vonal pontjainak a vezérsíktól számított távolságát meghatározhatjuk a középvonaltól számított távolság alapján:
- α - a primer sugárzó kisugárzási szöge
- φ - a primer sugárzó kisugárzásának félszöge
- D - az apertúra átmérője
- r - az apertúra sugara
- F - fókusztávolság
- Fp - fókuszpont
- i - az apertúra közepétől számított távolság
- pi - az apertúra egy pontja az apertúrától i távolságra
- pn - a parabolavonal végpontja
Közvetlen megvilágítású parabolaantennák
A közvetlen megvilágítású parabolaantennáknál a primer sugárzó közvetlenül az apertúrára sugározza ki teljesítményét, vagy vevőantenna esetén közvetlenül a primer sugárzóra fókuszálódik az apertúrafelület által felvett teljesítmény.
Hengerparaboloid felületű apertúraantennák
A hengerparaboloid apertúra elkészítése egyszerű, akár házi módszerrel is elkészíthető. Nem kell mást tenni, mint egy alumínium- vagy acéllemezt meghajlítani a parabolavonal szerint. Így olyan antennához jutunk, amely a tengelyiránnyal párhuzamos polarizációban nagy nyereséget ad, az arra merőleges polarizációban pedig a nyeresége megegyezik a primersugárzó nyereségével. Az antennanyereség közelíthető a következő képlettel:
Forgásparaboloid felületű apertúraantennák[1]1">szerkesztés
Forgásparaboloid antennákkal nagy antennanyereséget lehet elérni mind a vertikális, mind a horizontális polarizációs síkban. A főtükör fémlapból történő elkészítése viszont már ipari technológiát igényel. Nagyobb hullámhosszokon elterjedt az a megoldás, hogy dróthálóból vagy sík fémlapokból, szegmensenként alakítják ki az apertúrát. Ilyen esetekben hatásfokromlással kell számolni.
A parabolaantenna nyereségét a következő képlettel számíthatjuk ki:
Ha adott nyereségre akarjuk tervezni az antennát, az egyenletet átrendezve kiszámíthatjuk, milyen átmérőjű apertúrát kell készíteni:
λ - az üzemi hullámhossz
f - az üzemi frekvencia
η - a hatásfok
Kisebb frekvenciák esetén a hatásfok lemezből kiképzett apertúra esetén akár 0.9 fölötti érték is lehet, a frekvencia növekedésével egyre inkább kritikus az apertúra anyaga. 100 GHz fölötti frekvenciákon már az apertúra festése is speciális festékanyagot igényel.
A hengerparaboloid és a forgásparaboloid antenna iránykarakterisztikáiszerkesztés
Cassegrain rendszerű antennák[1]szerkesztés
A Cassegrain elnevezés eredetileg 2 tükrös csillagászati távcsövet takart, ugyanezzel a felépítéssel mikrohullámú antennát is létre lehet hozni. A Cassegrain rendszerű apertúrasugárzók 3 részből állnak:
- Főtükör - A környezetből érkező elektromágneses hullámokat a segédtükörre fókuszálja
- Segédtükör - A főtükörről érkező elektromágneses hullámokat tovább fókuszálja, a primer sugárzó irányába. A segédtükör formája forgáshiperboloid.
- Primer sugárzó - A fókuszált elektromágneses hullámot elektromos jellé alakítja
A Cassegrain rendszerű apertúrasugárzók előnyeiszerkesztés
- A segédapertúra speciális kialakításával megvalósítható az amplitudóban egyenletes apertúramegvilágítás, ami nagyobb antennahatásfokot ad, vagyis kisebb méretek mellett nagyobb antennanyereséget lehet elérni.
- Mivel a primer sugárzó a főapertúra középpontjában van, így az antennaerősítő, transzponálóegység, egyéb elektronika elhelyezhető az antenna mögött, anélkül, hogy a hogy hosszú, nagy ívben hajlított kábelen kötnénk össze a primer sugárzóval.
- Könnyen megoldható a primer sugárzó és a hozzá tartozó elektronika cseréje az antenna megbontása nélkül.
A Cassegrain rendszerű apertúrasugárzók hátrányaiszerkesztés
- A segédapertúra viszonylag nagy területet takar ki a főapertúra hatásos irányából.
- Bonyolult rendszer, nagyon pontos tervezést igényel.
- Nehéz antenna, erős és bonyolult tartószerkezetet igényel, különösen ha az antenna forgatása is szükséges.
Gregory apertúrasugárzó[1]szerkesztés
A Gregory antennarendszer annyiban különbözik a Cassegrain rendszertől, hogy segédapertúraként nem forgáshiperboloid, hanem forgási ellipszoid van használva.
Ofszetantenna[1]szerkesztés
Az eddig említett apertúrasugárzók hátránya az volt, hogy a primer sugárzó a fő sugárzási irányba esett, és így egy darabot kitakart a főapertúrából. Készíthető olyan paraboloid apertúra, melynek fókuszpontja kívül esik a fő sugárzási irányból, így megoldható a kitakarás általi hatásfokvesztés.
Az ofszetantennák tervezéséhez szükséges elméleti alapok már a II. Világháború idején megvoltak, viszont a nagy mennyiségű, bonyolult számítások miatt csak a számítógépek elterjedése tette lehetővé ipari megvalósítását.
Műsorszóró műholdak vételére ezt az antennatipust használják a legelterjedtebben.
Jegyzetekszerkesztés
- ↑ a b c d Babits László - Vadász Ferenc. Műholdvevő antennák. Műszaki Könyvkiadó, Budapest (1990). ISBN 963-10-8638-0
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.