Suurella vahvistuksella varustetut antennit ovat välttämättömiä pitkän matkan radioviestinnässä, radioastronomiassa, korkearesoluutioisissa tutkaissa jne. Yleisimmin käytetty korkean vahvistuksen antennit ovat heijastinantenneja, koska ne voivat helposti saavuttaa yli 30 dB:n vahvistuksen korkeammilla ja mikroaaltotaajuuksilla. Niinpä heijastimien suunnittelu moniin sovelluksiin voi johtaa huikeaan edistykseen kehittyneiden analyyttisten ja kokeellisten tekniikoiden kehittämisessä muokkaamalla heijastinpintoja ja optimoimalla niiden aukkoja vahvistuksen lisäämiseksi. Joten tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta a heijastin antenni – sovellusten parissa työskenteleminen.
Mikä on heijastinantenni?
Heijastinantennin määritelmä on; antenni, joka on suunniteltu heijastamaan eri lähteestä peräisin olevia saapuvia sähkömagneettisia signaaleja. Tämä antenni on pääasiassa suunniteltu toimimaan korkeilla mikroaaltouunitaajuuksilla. Se on suosituin avaruusalusten antennijärjestelmissä kevyen ja yksinkertaisen rakenteensa vuoksi. Tämä antenni on valmistettu erilaisista heijastimista, joiden pinta on hyperbolinen, parabolinen, pallomainen tai ellipsoidi. Parabolinen antenni on siis yleisimmin käytetty antenni. The heijastinantennikaavio näkyy alla.
Kuinka heijastinantenni toimii?
Heijastinantennin toimintaperiaate on; tämä antenni toimii korkealla mikroaaltotaajuusalueella. Tällä taajuudella oleva sähkömagneettinen aalto toimii valoaallona, joten tämä valoaalto heijastuu, kun se osuu pintaan. Tämä antenni on kuitenkin heijastavan pinnan ja syöttöelementin yhdistelmä, mikä tarkoittaa, että tarvitaan heijastuspintaa antennielementin kanssa antamaan virityksen heijastavalle elementille. Joten se koostuu sekä aktiivisesta että passiivisesta elementistä.
Virityksen tuottamiseen käytettyä antennia kutsutaan nimellä aktiivinen elementti kun taas se, joka säteilee emittoitua energiaa aktiivisen elementin läpi, tunnetaan passiivielementtinä tai heijastavana pinnana. Joten aktiivinen elementti on syöttö, kun taas passiivinen elementti on heijastin.
Yleensä tällä antennilla on olennainen rooli radioaaltojen etenemisessä, koska se muuttaa säteilevän elementin säteilykuviota. Nämä antennit toimivat siten, että syöttöenergia ohjataan sopivassa paikassa olevaan heijastavaan pintaan. Edelleen saatuaan energiaa heijastin ohjaa sitä tarkkaan suuntaan.
Tässä on huomattava, että suuren vahvistuksen omaavat antennit toimivat mikroaaltotaajuuksilla ja niillä on pieni fyysinen koko, joka tarjoaa suositellun suunnan. Huolimatta useista geometrisista konfiguraatioista, on olemassa joitakin suosittuja muotoja, joissa antennin heijastava pinta muodostetaan. Joten tämän perusteella heijastinantennit luokitellaan edelleen.
Heijastinantennityypit
Heijastinantennit luokitellaan eri tyyppeihin, kuten sauva-, taso-, kulma-, sylinterimäiset, pallomaiset ja paraboliset, ja jokaista tyyppiä käsitellään alla.
Tason heijastin
Tasoheijastinantenni sisältää ensisijaisen antennin ja heijastavan pinnan, joka on erittäin hyödyllinen sähkömagneettisen energian emittoimiseksi suositeltuun suuntaan, mutta ei ole mahdollista kollimoida energiaa eteenpäin suunnassa. Tämä heijastin tunnetaan myös tasalevyheijastimena ja sitä pidetään yhtenä yksinkertaisista heijastimista, jotka ohjaavat EM-aallon sopivaan suuntaan.
Tässä antennissa tasometallilevy on järjestetty tietylle etäisyydelle syöttöpisteestä. Sisäpuolisille radioaaltoille se toimii tasopeilinä ja antaa heille mahdollisuuden kokea heijastuksen läpi sen. Tasoheijastimella on vaikeuksia kollimoida kokonaisenergiaa eteenpäin suunnassa. Joten järjestelmän kuvioominaisuuksien, impedanssin, suuntaavuuden ja vahvistuksen käsittelemiseksi käytetään aktiivisen elementin polarisaatiota sen sijainnin kanssa heijastavan pinnan ympärillä.
Kulma heijastin
Kulmaheijastinantenni sisältää vähintään kaksi tai kolme johtavaa tasaista pintaa, jotka leikkaavat keskenään. Joten tämän tyyppisessä antennissa syöttöelementti on joko dipoli tai kokoelma kollineaarisia dipoleja. Kulmaheijastintyyppistä antennia käytetään pääasiassa sähkömagneettisen energian kollimaatioon eteenpäin suunnassa. Joten sitä käytetään tukahduttamaan säteilyä sivulle ja taaksepäin.
Tämä heijastin on tasoheijastimen muunneltu versio näyttämään maksimaalista säteilyä eteenpäin. Useimmiten tasoheijastimen muotoa muutetaan yhdistämällä kaksi tasolevyä kulman muodostamiseksi. Niitä käytetään parantamaan EM-energian ohjauskykyä eteenpäin vähentämään taaksepäin heijastuneen aallon vahvistusta.
Sylinterimäinen heijastin
Antenniheijastin, joka on muodostettu lieriömäiseksi, tunnetaan sylinterimäisenä heijastimena. Heijastimen sylinterimäinen muoto mahdollistaa yksinkertaisesti signaalin kohdistamisen antennin pintaan. Näitä heijastimia käytetään laajalti aina, kun tarvitaan laajakulmaista pystysuoraa peittoa ja teräviä atsimuuttisäteitä, kuten linjalähteitä ja lentonavigointiantenneja.
Pallomainen heijastin
Pallomainen heijastin on suunniteltu siten, että pallomainen pinta on samanlainen kuin sylinterimäinen heijastin, mikä tarkoittaa, että nämä heijastimet ovat pallomaisten pintojen elementtejä. Tämän antennin heijastimen koko on puolet palloista. Näitä käytetään pääasiassa energian kollimoimiseen aktiivisista elementeistä eteenpäin.
Parabolinen heijastin
Heijastinantennin tyyppi, joka on suunniteltu paraboloidirakenteeseen käyttämällä paraabeliominaisuuksia, tunnetaan nimellä parabolinen heijastin. Tässä antennissa on aktiivinen elementti, joka fokusoi pääakselin heijastamaan säteilevää aaltoa pääakselin suuntaisesti.
Kuten yllä olevasta kaaviosta näkyy, torviantennin tuottamat aallot osuvat heijastimen yli. Tämä heijastin yksinkertaisesti heijastaa ne muodostaen tasoaaltorintaman. Nämä aallot peruuntuvat muihin suuntiin polku- ja vaihe-erojen vuoksi. Joten tällä tavalla parabolinen heijastinantenni muuttuu pallomaisesta tasoaaltoon.
Rod Heijastin
Eräänlainen antenni, jossa on sauvan muotoinen heijastin, tunnetaan sauvaheijastinantennina. Tankotyyppistä heijastinta käytetään pääasiassa a Yagi-Uda antenni . Tämä heijastin on järjestetty tietylle etäisyydelle käytetyn elementin takaosaan antennissa ja sen pituus on yleensä käytettävän elementin pituuden yläpuolella, joka on puoliaaltodipoli. Antennissa oleva heijastin tuottaa yksinkertaisesti induktiivisen reaktanssin ohjaten siten säteilevän kentän taaksepäin ohjattavalle elementille vähentäen takaisinheijastuvasta aallosta aiheutuvia häviöitä. Joten se auttaa parantamaan voittoa.
Edut
The heijastinantennin edut Sisällytä seuraavat.
- Nämä ovat monipuolisia.
- Heillä on erinomaiset säteilytehot.
- Parabolisen tyypin antennilla on korkea vahvistus ja korkea suuntaavuus.
- Parabolinen heijastin vähentää pieniä keiloja.
- Tehonhukkaa on melko vähän muihin antenneihin verrattuna.
- Se tarjoaa joustavuutta syöttöelementin järjestämisessä.
- Parabolinen heijastin mahdollistaa helpon säteen säädön.
Haitat
The heijastinantennien haitat Sisällytä seuraavat.
- Heijastinantennin on oltava tasapainossa, jotta se pysyy poissa syöttöpisteen tukkeutumisesta.
- Parabolisen tyyppisen antennin suunnittelu on monimutkainen toimenpide.
- Parabolisen heijastinantennin pintavääristymät voivat tapahtua erittäin suuressa lautasessa. Tätä voidaan siis vähentää leveällä verkolla jatkuvan pinnan sijaan.
- Tämä antennin koko on melko suuri ja kokonaiskustannukset ovat myös korkeat.
- Parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi syöttö tulee sijoittaa tarkasti parabolisen antennin keskipisteeseen. Tämä on käytännössä vaikea saavuttaa.
Sovellukset
The heijastinantennin sovellukset e sisältää seuraavat.
- Heijastinantennia on käytetty laajasti satelliittiviestinnässä, tutoissa, syvän avaruuden telemetriassa, radioastronomiassa ja kaukokartoituksissa.
- Heijastintyyppi on olennainen osa viestintää sekä tutkajärjestelmiä.
- Näitä antenneja käytetään laajalti pisteestä pisteeseen -viestinnässä, kaukokartoituksessa, satelliittiviestinnässä, syvän avaruuden telemetriassa ja TV-signaalien lähettämisessä.
- Heijastintyypit soveltuvat radioastronomiaan, säätutkoihin ja avaruusalusjärjestelmiin.
- Antennin suorituskykyä voidaan parantaa heijastimilla. Joten heijastinantennia käytetään parantamaan suuntaavuutta.
- Tätä antennia käytetään avaruusalussovelluksissa.
Näin ollen tämä on yleiskatsaus heijastimeen antenni – sovellusten kanssa työskentely. Nämä antennit tunnetaan nimellä mikroaaltouunin antennit ja tämän antennin tarjoama toimintataajuus on yleensä yli 1 MHz, joten näitä antenneja käytetään langattomissa sovelluksissa. Tässä on sinulle kysymys, mikä on antennin tehtävä?
