TeorÃa de la antena – lente
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Las antenas que hemos discutido hasta ahora han tenido una superficie plana. Las antenas de lente utilizan una superficie curva tanto para transmitir como para recibir. Antenas de lentes fabricado en vidrio, en el que se respetan las propiedades colectoras y divergentes de las lentes. Las antenas de lente se utilizan para aplicaciones de alta frecuencia.
El rango de frecuencia para usar la antena del objetivo comienza en 1000 MHz pero su uso es más en 3000 MHz y superior…
Para comprender mejor la antena de la lente, necesita saber cómo funciona la lente. Una lente de vidrio convencional funciona según el principio de refracción.
Si se supone que la fuente de luz está en el foco de la lente, que está en la distancia focal de la lente, los rayos pasan a través de la lente en forma de rayos colimados o paralelos en un frente de onda plano.
Los rayos que atraviesan el centro de la lente son menos refractados que los rayos que atraviesan los bordes de la lente. Todos los rayos se dirigen paralelos al frente de la onda plana. Este fenómeno de la lente se llama divergencia…
El mismo procedimiento se invierte si el haz de luz se dirige de derecha a izquierda desde la misma lente. Luego, el haz se refracta y se encuentra en un punto llamado punto focal, en la distancia focal de la lente. Este fenómeno se llama convergencia…
Lo mismo se puede entender mejor observando el siguiente diagrama:
El diagrama de haz representa el punto focal y la distancia focal desde la fuente hasta la lente. Los haces paralelos resultantes también se denominan haces colimados.
En la figura anterior, la fuente en el punto focal a la distancia focal de la lente colima en el frente de la onda plana. Este fenómeno se puede revertir, lo que significa que la luz dirigida desde el lado izquierdo converge en el lado derecho de la lente.
Es por esta reciprocidad que la lente puede usarse como antena, ya que el mismo fenómeno ayuda a usar la misma antena tanto para transmitir como para recibir.
Se muestra una imagen de un modelo de antena de lente.
Para lograr propiedades de enfoque a frecuencias más altas, el Ãndice de refracción debe ser menor que la unidad. Cualquiera que sea el Ãndice de refracción, el objetivo de una lente es enderezar la forma de onda. En base a esto, se han desarrollado lentes en los planos E y H, que también retrasan o aceleran el frente de onda.
Están disponibles los siguientes tipos de antenas de lentes:
Lente dieléctrica, placa de metal en el plano H o lente retardada (las ondas viajeras son retardadas por el medio de la lente)
Lente de placa de metal E-plane
Lentes no metálicas de tipo dieléctrico
Tipo de lente dieléctrica metálica o artificial
Las siguientes son las ventajas de una antena de lente:
En antenas de lentes, alimentación y soportes de alimentación, no obstruya la apertura.
Tiene una tolerancia de diseño mayor.
Se pueden procesar más ondas que un reflector parabólico.
El haz se puede mover en un ángulo con respecto al eje.
A continuación se muestran las desventajas de una antena de lente:
Las lentes son pesadas y voluminosas, especialmente a bajas frecuencias
Complejidad en el diseño
Más caro que los reflectores para el mismo rendimiento
Las siguientes son las aplicaciones de la antena de lente:
Utilizado como antena de banda ancha
Especialmente utilizado para frecuencias de microondas.
Las propiedades convergentes de las antenas de lentes se pueden utilizar para diseñar antenas de nivel superior conocidas como antenas reflectoras parabólicas, que se utilizan ampliamente en las comunicaciones por satélite. Hablaremos de ellos en el próximo capÃtulo.
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