אנטנות עם עוצמה גבוהה נחוצות לתקשורת רדיו למרחקים ארוכים, אסטרונומיה רדיו, מכ'מים ברזולוציה גבוהה וכו'. לכן, הרווח הגבוה ביותר בשימוש אנטנות הן אנטנות רפלקטור מכיוון שהן יכולות להשיג בקלות מעל 30 dB עבור תדרים גבוהים יותר ומיקרוגל. לכן עיצוב מחזירי אור עבור יישומים רבים יכול לגרום להתקדמות מרהיבה בפיתוח הטכניקות האנליטיות והניסיוניות המתוחכמות על ידי עיצוב משטחי המשקף ואופטימיזציה של תאורה על פני הפתחים שלהם כדי להגדיל את הרווח. אז מאמר זה דן בסקירה כללית של א אנטנת רפלקטור - עבודה עם אפליקציות.
מהי אנטנת רפלקטור?
ההגדרה של אנטנת המשקף היא; אנטנה המיועדת לשקף את האותות האלקטרומגנטיים הנובעים ממקור נפרד. אנטנה זו נועדה בעיקר לתפקד בתדרי מיקרוגל גבוהים. הוא הפופולרי ביותר במערכות אנטנות של חלליות בשל המבנה הקל והפשוט שלו. זֶה אַנטֶנָה עשוי עם מחזירי אור שונים אשר פני השטח שלהם היפרבוליים, פרבוליים, ספרואידים או אליפסואידים. אז, הפרבולית היא האנטנה הנפוצה ביותר. ה דיאגרמת אנטנת רפלקטור מוצג להלן.
כיצד פועלת אנטנת רפלקטור?
עקרון הפעולה של אנטנת רפלקטור הוא; אנטנה זו פועלת בטווח גבוה של תדרי מיקרוגל. הגל האלקטרומגנטי בתדר זה פועל כגל אור ולכן, גל האור הזה מוחזר ברגע שפוגע במשטח. עם זאת, אנטנה זו היא שילוב של משטח מחזיר ואלמנט הזנה, כלומר, נדרש משטח מחזיר אור עם אלמנט אנטנה המשמש כדי לתת עירור לאלמנט המחזיר. אז הוא מורכב מאלמנט אקטיבי ופסיבי כאחד.
האנטנה המשמשת לספק עירור נקראת אלמנט פעיל ואילו זה ששוב מקרין את האנרגיה הנפלטת דרך האלמנט הפעיל ידוע בתור האלמנט הפסיבי או המשטח המשקף. אז, האלמנט האקטיבי הוא ההזנה ואילו האלמנט הפסיבי הוא המשקף.
באופן כללי, אנטנה זו ממלאת תפקיד חיוני בהתפשטות גלי הרדיו מכיוון שהיא משנה את דפוס הקרינה של האלמנט המקרין. אנטנות אלו פועלות בצורה כזו שאנרגיית ההזנה מופנית למשטח המשקף הממוקם במיקום מתאים. בהמשך השגת האנרגיה, המשקף מנחה אותה בכיוון מדויק.
כאן, יש לציין כי אנטנות בעלות רווח גבוה פועלות בתדרי מיקרוגל ובעלות גודל פיזי קטן המספק את הכיוון המועדף. למרות מתן מספר תצורות גיאומטריות, יש כמה צורות פופולריות שבהן נוצר המשטח המשקף של האנטנה. אז בהתבסס על זה, בנוסף, אנטנות המשקף מסווגות.
סוגי אנטנות רפלקטור
אנטנות רפלקטור מסווגות לסוגים שונים כמו מוט, מישור, פינה, גלילי, כדורי ופארבולי, וכל סוג נדון להלן.
רפלקטור מטוס
אנטנת המשקף המישורית כוללת אנטנה ראשונית ומשטח מחזיר ששימושי מאוד לפליטת אנרגיה אלקטרומגנטית בכיוון המועדף, אולם לא ניתן לאסוף אנרגיה בכיוון קדימה. רפלקטור זה ידוע גם כמשקף יריעות שטוח והוא נחשב לאחד הרפלקטורים הפשוטים המכוונים את גל ה-EM לכיוון המתאים.
באנטנה זו, היריעה המתכתית המישורית מסודרת במרחק מסוים מנקודת ההזנה. עבור גלי הרדיו פנימה, הוא מתפקד כמראה מישורית ומאפשר להם לחוות השתקפות לאורך כל זה. מחזיר מטוס מתקשה לאסוף את האנרגיה הכוללת בכיוון קדימה. לכן, כדי להתמודד עם מאפייני הדפוס, העכבה, הכיווניות והרווח של המערכת, נעשה שימוש בקיטוב של האלמנט הפעיל עם מיקומו על הפנים המשקפות.
רפלקטור פינתי
אנטנת המשקף הפינתי כוללת לפחות שניים או שלושה משטחים שטוחים מוליכים אשר מצטלבים זה בזה. אז בסוג זה של אנטנה, אלמנט ההזנה הוא או דיפול או אוסף של דיפולים קולינאריים. האנטנה מסוג רפלקטור פינתי משמשת בעיקר כדי להשיג קולימציה של אנרגיה אלקטרומגנטית בכיוון קדימה. אז הוא משמש לדיכוי קרינה בכיוון הצד והאחור.
רפלקטור זה הוא גרסה שונה של רפלקטור המטוס כדי להראות קרינה מקסימלית בכיוון קדימה. לרוב, צורת מחזיר המטוס משתנה על ידי שילוב של שני יריעות רמה ליצירת פינה. אלה משמשים לשיפור יכולת ההכוונה של אנרגיית EM בכיוון קדימה כדי להקטין את הרווח של הגל המוחזר לאחור.
רפלקטור גלילי
רפלקטור האנטנה שנוצר עם צורה גלילית ידוע בתור רפלקטור גלילי. הצורה הגלילית של הרפלקטור פשוט מאפשרת לך למקד את האות על פני האנטנה. מחזירי אור אלו נמצאים בשימוש נרחב בכל מקום בו נחוצים כיסוי אנכי בזווית רחבה ואלומות אזימוטליות חדות כמו מקורות קו ואנטנות ניווט מוטסות.
רפלקטור כדורי
רפלקטור כדורי מעוצב עם משטח כדורי הדומה לרפלקטור גלילי, כלומר מחזירי אור אלו הם אלמנטים של משטחים כדוריים. גודל הרפלקטור באנטנה זו הוא מחצית מהכדורים. אלה משמשים בעיקר לאיסוף האנרגיה מהיסודות הפעילים לכיוון קדימה.
רפלקטור פרבולי
סוג של אנטנת רפלקטור המעוצבת במבנה פרבולואידי באמצעות תכונות הפרבולה ידועה כמשקף פרבולי. באנטנה זו קיים האלמנט הפעיל אשר ממקד את הציר הראשי כדי להחזיר את הגל המוקרן בכיוון מקביל לציר הראשי.
כפי שמוצג בתרשים לעיל, הגלים המופקים על ידי אנטנת הצופר תקפים על הרפלקטור. רפלקטור זה פשוט משקף אותם ליצירת חזית גל מישורית. גלים אלו מתבטלים בכיוונים אחרים בגלל הבדלי נתיב ופאזות. אז בדרך זו, אנטנת המשקף הפרבולית משתנה מגל כדורי לגל מישורי.
רפלקטור מוט
סוג של אנטנה שיש לה מחזיר צורת מוט ידוע כאנטנה מחזירת מוט. רפלקטור מסוג מוט משמש בעיקר ב אנטנת יאגי-אודה . רפלקטור זה מסודר במרחק מסוים בחלק האחורי של האלמנט המונע בתוך האנטנה ובאופן כללי, יש לו אורך מעל אורך האלמנט המונע שהוא דיפול חצי גל. הרפלקטור באנטנה פשוט מספק תגובת אינדוקטיבית ובכך מנחה את השדה המוקרן בכיוון אחורה אל האלמנט המונע כדי להקטין את ההפסדים בגלל הגל המוחזר לאחור. אז זה עוזר בשיפור הרווח.
יתרונות
ה היתרונות של אנטנת רפלקטור כלול את הבאים.
- אלה מגוונים.
- יש להם ביצועי קרינה יוצאי דופן.
- לאנטנה מסוג פרבולי יש רווח גבוה וכיווניות גבוהה.
- המשקף הפרבולי מקטין אונות קטנות.
- כמות בזבוז הכוח נמוכה למדי בהשוואה לאנטנות אחרות.
- זה מספק גמישות תוך כדי סידור אלמנט ההזנה.
- הרפלקטור הפרבולי מספק כוונון אלומה קל.
חסרונות
ה חסרונות של אנטנות רפלקטור כלול את הבאים.
- יש לאזן את אנטנת המשקף כדי להתרחק מחסימה של נקודת ההזנה.
- עיצוב האנטנה מסוג פרבולי הוא הליך מורכב.
- עיוותי פני השטח באנטנת רפלקטור פרבולית יכולים להתרחש בצלחת גדולה במיוחד. אז ניתן להקטין את זה עם רשת רחבה במקום משטח רציף.
- גודל אנטנה זה די גדול והעלות הכוללת היא גם גבוהה.
- כדי להשיג את תוצאות הביצועים הטובות ביותר, יש למקם את ההזנה בדיוק במוקד האנטנה הפרבולית. זה קשה להשגה מעשית.
יישומים
ה יישומים של אנטנת רפלקטור e כולל את הדברים הבאים.
- נעשה שימוש נרחב באנטנת רפלקטור בתקשורת לוויינית, מכ'מים, טלמטריה בחלל עמוק, אסטרונומיה רדיו וחישה מרחוק.
- סוג רפלקטור הוא חלק חיוני ממערכות תקשורת כמו גם מכ'ם.
- אנטנות אלו נמצאות בשימוש נרחב בתקשורת נקודה לנקודה, חישה מרחוק, תקשורת לוויינית, טלמטריה בחלל עמוק ושידורי אותות טלוויזיה.
- סוגי רפלקטורים ישימים באסטרונומיה רדיו, מכ'ם מזג אוויר ובמערכות חלליות.
- ניתן לשפר את ביצועי האנטנה באמצעות מחזירי אור. אז אנטנת רפלקטור משמשת לשיפור הכיוון.
- אנטנה זו משמשת ביישומי חללית.
לפיכך, זהו סקירה כללית של רפלקטור אנטנה - עבודה עם יישומים. אנטנות אלו ידועות בשם אנטנות מיקרוגל וטווח תדר ההפעלה שמציעה אנטנה זו הוא בדרך כלל מעל 1 מגה-הרץ ולכן, אנטנות אלו משמשות ביישומים אלחוטיים. הנה שאלה בשבילך, מה תפקידה של אנטנה?
