Teoría de la antena – reflector parabólico
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Reflectores parabólicos antenas de microondas. Para comprender mejor estas antenas, es necesario discutir el concepto de reflector parabólico.
El rango de frecuencia utilizado para aplicaciones de antenas reflectoras parabólicas es por encima de 1 MHz… Estas antenas se utilizan ampliamente para aplicaciones inalámbricas y de radio.
La definición estándar de una parábola es el lugar geométrico de un punto que se mueve de tal manera que la distancia a él desde un punto fijo (llamado atención) más la distancia desde una línea recta (llamada directora) es constante.
La siguiente figura muestra la geometría de un reflector parabólico. Sentido F está enfocado (se da el tono) y V esta es la cima. La línea que conecta F y V es el eje de simetría. PQ – rayos reflejados, donde L representa la línea tutorial sobre la que se encuentran los puntos reflejados (para decir que son colineales). Por lo tanto, según la definición anterior, la distancia entre F y L permanece constante con respecto a las ondas enfocadas.
La onda reflejada forma un frente de onda parabólico colimado. La relación entre la distancia focal y el tamaño de apertura (es decir, F / D), conocida como «La relación de f y D» es un parámetro importante del reflector parabólico. Su significado va desde 0,25 hasta 0,50…
La ley de la reflexión dice que el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales. Esta ley, cuando se usa junto con una parábola, ayuda al haz a enfocar. La forma
Una parábola, cuando se usa para reflejar ondas, exhibe algunas de las propiedades de una parábola que son útiles para construir una antena usando ondas reflejadas.
Todas las ondas que salen desenfocadas se reflejan de nuevo hacia el eje parabólico. Por lo tanto, todas las ondas que llegan a la apertura están en fase.
Dado que las ondas están en fase, el haz de radiación a lo largo del eje parabólico será fuerte y enfocado.
Al seguir estos puntos, los reflectores parabólicos ayudan a proporcionar una alta directividad con un ancho de haz más estrecho.
Si se usa una antena reflectora parabólica para transmitir una señal, la señal de la alimentación sale del dipolo o antena de cuerno para enfocar la onda en la parábola. Esto significa que las ondas abandonan el punto focal y golpean el reflector paraboloidal. Esta onda ahora se refleja como frente de onda colimado, como se discutió anteriormente, para la transmisión.
La misma antena se utiliza como receptor. Cuando una onda electromagnética golpea la forma de parábola, la onda se refleja en el punto de alimentación. Un dipolo o antena de cuerno, que actúa como antena receptora en su fuente de alimentación, recibe esta señal para convertirla en una señal eléctrica y enrutarla al circuito del receptor.
La siguiente imagen muestra una antena reflectora parabólica.
La ganancia del paraboloide depende de la relación de apertura. (D / λ)… Potencia radiada eficaz (ERP) La antena es el producto de la potencia de entrada suministrada a la antena y su ganancia de potencia.
Normalmente, se utiliza una antena de bocina de tutorial de ondas como radiador para una antena reflectora paraboloide. Junto con esta técnica, tenemos otro tipo de potencia suministrada a una antena reflectora paraboloide llamada potencia Cassegrain.
El grano de cassette es otro tipo de fuente de alimentación de antena reflectora. En este tipo, la alimentación se encuentra en el vértice del paraboloide, en contraste con el reflector parabólico. Un reflector convexo que actúa como hiperboloide se coloca frente a la fuente de energía de la antena. También se le conoce como reflector hiperboloide secundario o reflector auxiliar… Está posicionado de manera que uno de sus focos coincida con el foco del paraboloide. Por tanto, la onda se refleja dos veces.
La figura anterior muestra un modelo de trabajo de alimentación con cassegrain.
Cuando la antena actúa como antena transmisora, la energía de la fuente se irradia a través de la antena de trompeta al reflector cóncavo hiperboloide, que se refleja nuevamente en el reflector parabólico. Desde allí, la señal se refleja en el espacio. En consecuencia, se controlan las pérdidas de potencia y se mejora la directividad.
Cuando se utiliza la misma antena para la recepción, las ondas electromagnéticas golpean el reflector, se reflejan en el hiperboloide cóncavo y desde allí llegan a la fuente. Una antena de bocina de tutorial de ondas capta esta señal y la envía al circuito receptor para su amplificación.
Eche un vistazo a la siguiente imagen. Representa un reflector paraboloide alimentado con cassegrain.
Las siguientes son las ventajas de una antena reflectora parabólica:
Reducción de pequeñas proporciones
Pérdidas de potencia reducidas
Distancia focal equivalente alcanzada
La comida se puede colocar en cualquier lugar, según nuestra conveniencia.
El ajuste del haz (estrechamiento o ensanchamiento) se realiza ajustando las superficies reflectantes.
Las desventajas de una antena reflectora parabólica son las siguientes:
Parte de la energía que se refleja en el reflector parabólico está bloqueada. Esto se convierte en un problema con un pequeño paraboloide.
Las siguientes son las aplicaciones de la antena reflectora parabólica:
El reflector parabólico alimentado por cassegrain se utiliza principalmente en comunicaciones por satélite.
También se utiliza en sistemas de comunicación inalámbrica.
Echemos un vistazo a otro tipo de alimento llamado alimento gregoriano para reflectores parabólicos.
Este es otro tipo de alimento utilizado. Hay un par de configuraciones específicas en las que el ancho del haz de alimentación aumenta gradualmente mientras que las dimensiones de la antena permanecen sin cambios. Este tipo de comida se conoce como comida gregoriana. Aquí, el hiperboloide convexo de Cassegrain se reemplaza por un reflector paraboloide cóncavo, que es, por supuesto, más pequeño.
Estos Alimentación gregoriana Los reflectores típicos se pueden utilizar de cuatro formas:
Sistemas gregorianos que utilizan un reflector subreflector elipsoidal en focos F1.
Sistemas gregorianos que utilizan un reflector subreflector elipsoidal en focos F2.
Sistemas de cassegrain con subreflector hiperboloide (convexo).
Sistemas de cassegrain que utilizan un subreflector hiperboloide (cóncavo, pero la alimentación está muy cerca de él).
Todos estos solo deben mencionarse porque no son populares ni se usan ampliamente. Tienen sus limitaciones.
La figura muestra claramente el funcionamiento de todo tipo de reflectores. Hay otros tipos de reflectores paraboloides como:
Sin embargo, todos ellos rara vez se utilizan debido a las limitaciones e inconvenientes que tienen en su entorno de trabajo.
Por lo tanto, de todos los tipos de antenas reflectoras, los reflectores parabólicos simples y los reflectores parabólicos alimentados por cassegrain son los más utilizados.
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