Antennes met High-gain zijn nodig voor radiocommunicatie over lange afstand, radioastronomie, radars met hoge resolutie, enz. Dus de meest gebruikte high-gain antennes zijn Reflector-antennes omdat ze gemakkelijk meer dan 30 dB versterking kunnen bereiken voor hogere & microgolffrequenties. Dus het ontwerpen van reflectoren voor veel toepassingen kan resulteren in spectaculaire vooruitgang in de ontwikkeling van geavanceerde analytische en experimentele technieken door de reflectoroppervlakken en verlichtingsoptimalisatie over hun openingen te vormen om de versterking te vergroten. Dus dit artikel bespreekt een overzicht van a reflector antenne – werken met applicaties.
Wat is een reflectorantenne?
De definitie van de reflectorantenne is; een antenne die is ontworpen om de invallende elektromagnetische signalen afkomstig van een afzonderlijke bron te weerkaatsen. Deze antenne is voornamelijk ontworpen om te functioneren bij hoge microgolffrequenties. Het is het populairst binnen antennesystemen van ruimtevaartuigen vanwege zijn lichtgewicht en eenvoudige structuur. Deze antenne is gemaakt met verschillende reflectoren waarvan het oppervlak hyperbolisch, parabolisch, sferoïde of ellipsoïde is. De parabool is dus de meest gebruikte antenne. De reflector antenne diagram wordt hieronder weergegeven.
Hoe werkt een reflectorantenne?
Het werkingsprincipe van een reflectorantenne is; deze antenne werkt op een hoog bereik van microgolffrequenties. De elektromagnetische golf op deze frequentie gedraagt zich als een lichtgolf, dus deze lichtgolf wordt gereflecteerd zodra hij een oppervlak raakt. Deze antenne is echter een combinatie van een reflecterend oppervlak en een voedingselement, wat betekent dat een reflecterend oppervlak met een antenne-element nodig is om excitatie te geven aan het reflecterende element. Het is dus samengesteld uit zowel een actief als een passief element.
De antenne die wordt gebruikt om excitatie te leveren, wordt de genoemd actieve element terwijl degene die de uitgezonden energie weer door het actieve element uitstraalt, bekend staat als het passieve element of het reflecterende oppervlak. Het actieve element is dus de feed, terwijl het passieve element de reflector is.
Over het algemeen speelt deze antenne een essentiële rol bij de voortplanting van radiogolven, omdat deze het stralingspatroon van het stralingselement verandert. Deze antennes werken zodanig dat de voedingsenergie wordt gericht op het reflecterende oppervlak dat zich op een geschikte plaats bevindt. Verderop bij het verkrijgen van de energie, leidt de reflector deze in een exacte richting.
Hier moet worden opgemerkt dat antennes met een hoge versterking werken bij microgolffrequenties en een kleine fysieke afmeting hebben die de voorkeursrichting verschaft. Ondanks dat er verschillende geometrische configuraties zijn, zijn er enkele populaire vormen waarbij het reflecterende oppervlak van de antenne wordt gevormd. Dus op basis hiervan worden verder de reflectorantennes geclassificeerd.
Soorten reflectorantennes
Reflectorantennes worden ingedeeld in verschillende typen, zoals staaf, vlak, hoek, cilindrisch, bolvormig en parabolisch, en elk type wordt hieronder besproken.
Vliegtuigreflector
De vlakke reflectorantenne bevat een primaire antenne en een reflecterend oppervlak dat erg handig is om elektromagnetische energie in de gewenste richting uit te zenden, maar het is niet haalbaar om energie in de voorwaartse richting te collimeren. Deze reflector is ook bekend als een vlakke plaatreflector en wordt beschouwd als een van de eenvoudige reflectoren die de EM-golf in de juiste richting sturen.
In deze antenne is de vlakke metalen plaat op een bepaalde afstand van het voedingspunt geplaatst. Voor de binnenwaartse radiogolven werkt het als een vlakke spiegel en stelt het hen in staat om er doorheen te reflecteren. Een vlakke reflector heeft moeite met het collimeren van de totale energie in de voorwaartse richting. Dus om de patroonkarakteristieken, impedantie, directiviteit en versterking van het systeem aan te kunnen, wordt de polarisatie van het actieve element met zijn positie rond het reflecterende vlak gebruikt.
Hoekreflector
De hoekreflectorantenne bevat minimaal twee of drie geleidende platte oppervlakken die elkaar kruisen. Dus in dit type antenne is het voedingselement een dipool of een verzameling collineaire dipolen. De antenne van het hoekreflectortype wordt voornamelijk gebruikt om collimatie van elektromagnetische energie in de voorwaartse richting te bereiken. Het wordt dus gebruikt om straling in de zij- en achterwaartse richtingen te onderdrukken.
Deze reflector is een aangepaste versie van de vlakke reflector om maximale straling in voorwaartse richting te tonen. Meestal wordt de vorm van de vlakke reflector gewijzigd door twee vlakke platen te combineren om een hoek te vormen. Deze worden gebruikt om het richtvermogen van EM-energie in de voorwaartse richting te verbeteren om de versterking van de teruggekaatste golf te verminderen.
cilindrische reflector
De antennereflector die is gemaakt met een cilindrische vorm staat bekend als een cilindrische reflector. Door de cilindrische vorm van de reflector kunt u het signaal eenvoudig op het oppervlak van de antenne richten. Deze reflectoren worden overal gebruikt waar groothoekverticaal bereik en scherpe azimutale bundels nodig zijn, zoals lijnbronnen en navigatieantennes in de lucht.
Sferische reflector
Een sferische reflector is ontworpen met een sferisch oppervlak vergelijkbaar met een cilindrische reflector, wat betekent dat deze reflectoren elementen zijn van sferische oppervlakken. De grootte van de reflector in deze antenne is de helft van de bollen. Deze worden voornamelijk gebruikt voor het collimeren van de energie van de actieve elementen in de voorwaartse richting.
Parabolische reflector
Een type reflectorantenne dat is ontworpen in een paraboloïde structuur door gebruik te maken van de parabooleigenschappen, staat bekend als een parabolische reflector. In deze antenne is het actieve element aanwezig dat de hoofdas focust om de uitgestraalde golf parallel aan de hoofdas te reflecteren.
Zoals te zien is in het bovenstaande diagram, vallen de golven die door de hoornantenne worden geproduceerd op de reflector. Deze reflector reflecteert ze gewoon om een vlak golffront te vormen. Deze golven worden in andere richtingen opgeheven vanwege pad- en faseverschillen. Dus op deze manier verandert de parabolische reflectorantenne van sferische naar vlakke golf.
Staafreflector
Een soort antenne met een staafvormige reflector staat bekend als een staafreflectorantenne. Een staafreflector wordt voornamelijk gebruikt in a Yagi-Uda-antenne . Deze reflector is op een bepaalde afstand aan de achterkant van het aangedreven element binnen de antenne geplaatst en heeft over het algemeen een lengte boven de lengte van het aangedreven element, wat een dipool met een halve golf is. De reflector in de antenne zorgt eenvoudigweg voor inductieve reactantie, waardoor het uitgestraalde veld in achterwaartse richting naar het aangedreven element wordt geleid om de verliezen als gevolg van de teruggekaatste golf te verminderen. Dus het helpt bij het verbeteren van de winst.
Voordelen
De voordelen van reflectorantenne omvatten het volgende.
- Deze zijn veelzijdig.
- Ze hebben uitstekende stralingsprestaties.
- De antenne van het parabolische type heeft een hoge versterking en een hoge directiviteit.
- De parabolische reflector vermindert kleine lobben.
- De hoeveelheid stroomverspilling is vrij laag in vergelijking met andere antennes.
- Het zorgt voor flexibiliteit bij het inrichten van het voerelement.
- De parabolische reflector zorgt voor een gemakkelijke afstelling van de bundel.
Nadelen
De nadelen van reflectorantennes omvatten het volgende.
- De reflectorantenne moet worden uitgebalanceerd om te voorkomen dat het voedingspunt wordt belemmerd.
- Het ontwerp van de parabolische antenne is een complexe procedure.
- De oppervlaktevervormingen in parabolische reflectorantennes kunnen plaatsvinden in een extreem grote schotel. Dit kan dus worden verminderd met een brede maas in plaats van een doorlopend oppervlak.
- Dit antenneformaat is vrij groot en de totale kosten zijn ook hoog.
- Om de beste prestatieresultaten te bereiken, moet de feed precies in het brandpunt van de parabolische antenne worden geplaatst. Dit is praktisch moeilijk realiseerbaar.
toepassingen
De toepassingen van reflectorantenne e omvatten het volgende.
- Een reflectorantenne is op grote schaal gebruikt in satellietcommunicatie, radars, telemetrie in de verre ruimte, radioastronomie en teledetectie.
- Een reflectortype is een essentieel onderdeel van zowel communicatie- als radarsystemen.
- Deze antennes worden veel gebruikt in point-to-point-communicatie, teledetectie, satellietcommunicatie, telemetrie in de verre ruimte en uitzending van tv-signalen.
- Reflectortypes zijn toepasbaar in radioastronomie, weerradar en in ruimtevaartuigsystemen.
- De prestaties van de antenne kunnen worden verbeterd met reflectoren. Dus reflectorantenne wordt gebruikt om directiviteit te verbeteren.
- Deze antenne wordt gebruikt in ruimtevaarttoepassingen.
Dit is dus een overzicht van reflector antenne – werken met applicaties. Deze antennes staan bekend als microgolf antennes en het bereik van de werkfrequentie die door deze antenne wordt aangeboden, ligt meestal boven 1 MHz, dus deze antennes worden gebruikt in draadloze toepassingen. Hier is een vraag voor u, wat is de functie van een antenne?
