Műholdas antenna. Parabola antenna

A parabola-antennák működése, különösen azoké, amelyek televíziós jelet vesznek, a parabola optikai tulajdonságain alapul. A parabola olyan pontok lokusza, amelyek egyenlő távolságra vannak egy egyenestől (úgynevezett direktrix) és egy olyan ponttól, amely nem fekszik az irányítóponton (úgynevezett fókusz). A parabola fenti definíciójából nem nehéz „iskolai” definíciót szerezni: a parabola egy y=ax^2+bx+c (különösen y=x^2) másodfokú függvény grafikonja.

Fogalmazzuk meg a parabola említett optikai tulajdonságát. Ha egy pontszerű fényforrást (egy izzót) helyezünk a parabola fókuszába és bekapcsoljuk, akkor a paraboláról visszaverődő sugarak párhuzamosan mennek a parabola szimmetriatengelyével, és a bevezető éle merőleges a tengelyre.

Ennek az ellenkezője is igaz: ha a szimmetriatengellyel párhuzamos sugárfolyam egy parabolára esik, akkor a paraboláról visszaverődően a sugarak fókuszba kerülnek, és ezzel egyidejűleg, ha a sugárfolyam vezető eleje sugarak merőleges a tengelyre.

Amikor egy parabola forog a szimmetriatengelye körül, egy forgásparaboloidot kapunk - egy másodrendű felületet. A paraboloid bármely, a szimmetriatengelyen áthaladó síkszelvényre azonos, közös fókuszú parabolákat kapunk, ezért a paraboloidnak optikai tulajdonsága is van. Ha fókuszba helyezi az emittert, akkor a felületről visszaverődő sugarak párhuzamosan mennek a forgástengellyel. És ha a tengelyével párhuzamos sugarak egy paraboloidra esnek, akkor visszaverődés után mind fókuszba gyűlnek.

Az optikai tulajdonság a parabolaantennák alapvető alapja. Az antennák például foroghatnak - parabola antennák a repülőtereken, hatalmas paraboloidok "szeleteiként" vannak kialakítva, jelet adnak és vesznek is. Az antennák rögzíthetők. Ez utóbbi típusba tartozik a háztartási műhold televíziós antennák("tányér"): geostacionárius pályán magasan a Föld felett lévő közvetítő műholdat célozzák meg, majd helyzetüket rögzítik.

Mivel a műhold messze van a felszíntől, az antenna vételi pontján onnan érkező sugarak párhuzamosnak tekinthetők. A parabolaantenna fókuszában a vevő áll, amelyről a jelet kábelen keresztül továbbítják a TV-hez.

Ugyanezzel az ötlettel készítik a vasúti mozdonyok reflektorait, kocsifényszóróit, akár terepen is főzhetnek vele. A parabola optikai tulajdonsága "ismeri" a vadon élő állatok világát. Például néhány északi virág, amely rövid nyár és napfény hiányában él, paraboloid formájában nyitja ki szirmait, így a virág "szíve" melegebb. A "parabolikus" olyan alpesi és sarkvidéki virágok, mint az alpesi hátfájás, a glaciális bekvichia, a sarki mák. A parabola optikai tulajdonsága miatt az ilyen virágokban felgyorsul a magérés. Parabola tulajdonságuk további hasznos következménye a virágok számára a rovarok vonzása, amelyek szeretnek „felszívni” a virágtálban, és ez befolyásolja a pollenátvitel (beporzás) folyamatát.

A parabola antenna egy betáplálásból és egy reflektorból áll, amely forgásparaboloid vagy annak egy része.

Amikor használhatja a sugarak útjának optikai ábrázolását. A besugárzó kialakítása olyan, hogy olyan hullámokat bocsát ki, amelyek elülső alakja közel áll a gömb alakúhoz. A parabola reflektor a gömb alakú frontot lapossá alakítja, ami keskeny mintázatot eredményez.

Kétféle antenna létezik: tengelyszimmetrikus és őszi szimmetrikus.

Csökkenthető a reflektor visszahatása a besugárzóra, ha eltávolítjuk a besugárzót a visszavert hullám mezőjéből.

A parabola egyenletét egy poláris koordináta-rendszerben az egyenlőség határozza meg

,

ahol: - gyújtótávolság, - nyitási szög.

Ha a nyitási szög , az antennát hosszú fókuszúnak, ellenkező esetben rövid fókusznak nevezik. DN szélesség:

.

Az antennák iránytulajdonságai romlanak a nyílásban lévő mező fázistorzulásai miatt, amit a reflektorprofil elhajlása okozhat. Figyelembe kell venni a mező fázisának megengedett eltérését a nyílásban

Ekkor a reflektorprofil gyártási hibája egyenlő

.

A legnagyobb pontosságnak középen kell lennie

Azokban az esetekben, amikor nincs szükség nagy védőhatásra, a súly és a szélterhelés csökkentése érdekében a reflektorok felületét perforálják vagy rácsosítják. A reflektoron áthaladó energia és a beeső energia arányát átviteli együtthatónak nevezzük T 0 .

Perforált felületekhez:

,

ahol S a fényvisszaverő felület területe; S¢ a reflektorban lévő összes lyuk teljes területe; r a lyukak sugara.

A lyukak átmérője nem haladhatja meg a lyukak közepe közötti távolságot .

Az ábra mutatja az áttételi együttható függését az arányoktól és egy téglalap alakú lemezekből készült rácsos reflektor esetén dÉs t valamint a lemezek közötti távolság és r sugarú párhuzamos huzalokból álló rácsreflektor esetén.

a) téglalap keresztmetszetű vezetékekből, b) kerek keresztmetszetű vezetékekből

A parabolaantenna előnye viszonylagos egyszerűsége és alacsony költsége. Hátrányok - alacsony KZD \u003d 30-48 dB (), az adagolóval való összehangolás nehézségei.

A hengeres képernyőket (búrák) használják az iránytulajdonságok javítására és a hatékonysági tényező növelésére 55-70 dB-re.

Ha merőleges polarizációjú hullámokat használunk, a besugárzó kürtnek négyzet alakúnak kell lennie. A tengelyszimmetrikus antennák természetes zajtűrése az árnyéktartományban alacsony - a Poisson-lebeny régiójában a sugárzási szint mindössze 5-10 dB-lel alacsonyabb, mint az izotróp sugárzás szintje. Ebben a tekintetben nagyon fontos a zajvédelem javításának problémája a hátsó féltérben. Különösen akut rádiórelé kommunikációra, ahol a vonal normál működéséhez biztosítani kell, hogy a sugárzási szint 20-30 dB-lel az izotróp szint alatt legyen a teljes árnyéktartományban.

Az árnyéksugárzás csökkentésére eddig kifejlesztett módszerek az antenna élének gerjesztési szintjének és a perem diffrakciós erejének csökkentésére, a diffrakciós tér további árnyékolására, az élmezők kompenzálására és az élmezők fázismentesítésére redukálódnak. .

Az élt gerjesztő mező szintje csökkenthető akár speciális eloszlások kialakításával a nyílásban, akár elnyelő anyagokkal a tükör munkafelületére, és mindkét esetben csökken az antennaerősítés. Elég hatékony, ha egy hengeres keverék belső felületét egy abszorberrel fedjük le. Ebben az esetben az antenna térszintje jelentősen gyengül a motorháztető szélén

Megfelelően hosszú keveréssel ilyen módon lehetséges az árnyéksugárzás széles tartományú elnyomása 10-15 dB-lel anélkül, hogy az antenna hatásfokának észrevehető csökkenése lenne.

Az éldiffrakció csökkentését sokféleképpen lehet elérni. Ilyenek például a negyedhullámcsapdák vagy az impedanciaeszközök. Az ilyen eszközöket nehéz gyártani, és nem oldják meg teljesen a problémát. Jó eredmény érhető el az antenna külső felületének abszorberrel való bevonásával. Tehát az adatok szerint ez lehetővé teszi az árnyékterület mezőszintjének 7-10 dB-lel történő csökkentését.

Bizonyos esetekben célszerű lekerekített éleket használni. Az elnyomás akkor hatásos, ha , hol van a kerekítési sugár (ábra).

Az él diffrakciós sugárzása jelentősen csökkenthető, ha a fémből a szabad térbe történő átmenet sima, vagyis az antenna perifériás tartománya áttetszővé válik.

Az él diffrakciós mezőjének hatékony csillapítása tárcsás fémszitákkal érhető el (ábra).

Ha a képernyőprofilt parabolikussá tesszük úgy, hogy az antenna szélére fókuszálunk (lásd ábra), akkor a róla visszaverődő mező az antenna főlebenyének környezetében összpontosul, és hatása teljesen észrevehetetlen.

Az éldiffrakciós mezők egy rés képernyővel kompenzálhatók (lásd ábra), bizonyos méretekkel az A, B, C éleknél lévő diffrakciós mezői kompenzálják egymást irányban.

Hatékony a hasított szita használata tömör lemezes képernyővel együtt (lásd az ábrát).

Az árnyéksugárzást az él diffrakciós mezőinek fázismentesítésével elnyomó eszközök mérlegelése, kezdjük az úgynevezett ferde keverékekkel (lásd ábra). A sugárzási mintázat az NN síkban általában az NN sík vízszintes; ebben az esetben a búra AB ferdesége a függőleges síkban fekszik) az antenna ferde burkolatú ferde burkolattal.
a következő módon. Ha az NN sík és az előtolási mező polarizációja közötti szöggel jelöljük (a tengely OY), akkor a fő polarizáció mezőjére a hátsó féltérben kapjuk.

ahol 2 R- a blend felső és alsó pontjától irányába elhajló jelek fáziskülönbsége.

A sugárzás intenzív elnyomása adott síkban két félkorongból álló ernyővel (vagy karimával) valósítható meg (lásd ábra), amelynek méreteit úgy választjuk meg, hogy a diffrakciós mezők a felső félkorongból A lemezek fázisban n-el vannak eltolva az alsó fél lemez mezőihez képest . A metszet síkjában

Különösen érdekesek azok az eszközök, amelyek a diffrakciós mezőket a széleken egyenletesen csökkentik. Különösen, ha az élt spirálban vágjuk (lásd ábra), akkor a mezők irányú fázisa a törvény szerint változik.

Sokkal legjobb pontszámok akkor érhető el, ha a képernyőt sokszögű csillag formájában készítjük el (lásd az ábrát).

KETTŐS TÜKRŐS CASEGRAIN ANTENNA (ADG)

1672-ben Cassegrain francia látszerész feltalált egy 2 tükörből álló távcsövet. A fókusz a tényleges fókuszpont, és a fő tükör közelében található. A második fókusz a virtuális fókuszpont, és a paraboloid fókuszában található. Az e séma szerint épített antenna lehetővé teszi a mikrohullámú út lerövidítését és a besugárzó szerkezet fő részének a tükör mögé helyezését.

A fő tükör fókusztávolságának csökkenése, valamint a besugárzó mező kis szóródása a hátsó féltekébe hozzájárul a zajhőmérséklet csökkenéséhez.

Egy egyszerű DPA-val egy hiperbolikus tükröt használnak köztesként. Az ilyen antennát kéttükrös antennának hívták hiperbolikus kis tükör ADG-vel. A hiperbolikus tükörnek két góca van. Az antenna úgy készült, hogy az F1 egybeessen a parabola reflektor fókuszával, és az F2 egybeessen a betáplálás fókuszával. Az ADG magasabb CPD-értékkel rendelkezik, és jobban illeszkedik az adagolóhoz. A műszer átmérőinek arányától függően 0,5...0,6. Általában véve.

A klasszikus Cassegrain antenna geometriája

Kéttükrös antennában lehetőség van a mező jobb amplitúdóeloszlására egy nagy parabolatükör nyílásában, éles téreséssel a szélein, ha egy speciális karimát 3 szerelünk fel a kis tükörre. Ezzel az antennamintázat oldallebenyeinek intenzitása csökken, és védőhatása javul. A kéttükrös antennának mindezen tulajdonságai elengedhetetlenek az űrkommunikációs vonalak működéséhez, ezért ezeket az antennákat gyakran használják űrkomplexumokban.

Kettős tükör antenna

A kéttükrös antenna hátránya a kisméretű hiperbolikus reflektor visszareakciója az előtolásra és az antennanyílás kis tükör általi árnyékolása. Az apertúra árnyékolása az antennamintázatban az oldallebenyek intenzitásának növekedését okozza.

Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma

Tomszki Állami Irányítórendszerek és Rádióelektronikai Egyetem

Mikrohullámú és Kvantum Rádiómérnöki Tanszék

(SHF és CR)

Laboratóriumi munka az "Antennák" tanfolyamon

"Egy parabola antenna DN-jének vizsgálata"

Ellenőrzött: Befejezett st.gr.121-2:

Fateev A.V.______ Yakushenko Yu.V._______

Ermolova M.I._______

Kalugin P.S.________

Bevezetés

A munka célja: megmérni egy parabola antenna iránymintáját a távoli zónában, megmérni egy parabola antenna iránymintáját a közeli zónában a besugárzó számára a tükör fókuszából kivetve, megmérni a polarizációs diagramot. az antennáról.

1 A kísérleti elrendezés leírása

A telepítés blokkvázlata az 1.1. ábrán látható.

1 - P2M blokk; 2 - adókürt antenna; 3 - vevő parabola antenna; 4 - detektor; 5 - P2M blokk

1.1 ábra - Szerkezeti séma kísérleti elrendezés.

2 Alapvető számítási képletek

A parabolaantenna DN-jét a következő képlettel számítjuk ki:

hol van a Bessel-függvény;

a hullámszám, a hullámhossz;

cm a tükör sugara;

a szög a rekesznyílás normálértéke és a tér azon pontjának iránya között, ahol a mezőt meghatározzák.

A hullámhossz kiszámítása a következő képlettel történik:

λ =4 cm;

A távoli zóna távolságát a következő képlettel számítjuk ki:

D a paraboloid átmérője, a hullámhossz.

Az RP közeli zónában történő méréséhez egy parabolaantennát szerelünk fel az adóból távolról, amelyet a következő képlettel számítunk ki:

hol van az adó- és vevőantenna közötti távolság;

– a besugárzó fázisközéppontjának eltolása;

-gyújtótávolság;

a tükör átmérője.

3 A munka eredményei és elemzésük

A (2.2) és (2.3) képleteket használjuk, és meghatározzuk a távoli zóna minimális sugarát.

A (2.4) képlet alapján kiszámítjuk R nagykereskedelmi :

Használjuk a (2.1) képletet, állítsuk össze egy parabolaantenna RP-jét, és határozzuk meg a sugárzási mintázat szélességét a maximum érték 0,5-es szintjén. Egy parabolaantenna DN-jét a 3.1. ábra mutatja.

3.1 ábra - Parabola antenna DN

A nyaláb szélessége 7,68 fok.

Az adóantenna függőleges és vízszintes polarizációjára kísérletileg kapott sugárzási mintázatokat a 3.2., illetve a 3.3. ábra mutatja. A tükör fókusza a besugárzó fázisközéppontjához igazodik ( f=22cm). Az antennák közötti távolság 8 m. Az antenna függőleges polarizációjához a DN szélessége 5,5 fok, a vízszintesé 10 fok.

3.2 ábra - DN függőleges polarizációhoz

3.3 ábra - RP vízszintes polarizációhoz

Toljuk el a besugárzót a tükör tengelye mentén  távolsággal a fókuszból = 3 cmés vegyük a parabolaantenna RP-jét a távoli zónában az előtolás függőleges polarizációjával, a kapott RP a 3.4. ábrán látható.

3.4. ábra - DN parabolaantenna függőleges polarizációjához eltolt fókuszú

Igazítsa a besugárzó fázisközéppontját a tükör fókuszához, és forgassa el a besugárzót 6°-os szögben a tükör tengelyéhez képest. A függőleges polarizáció eredő RP-jét a 3.5. ábra mutatja. A DN szélessége 10 fok.

3.5 ábra - DN függőleges polarizációhoz 6 fokos előtolási eltérítési szöggel

Állítsuk fókuszba a parabola antenna betáplálását, és az adókürt antenna elforgatásával vesszük a parabola antenna polarizációs diagramját. A mérések 20°-on keresztül történnek, a kapott polarizációs diagram a 3.6. ábrán látható.

3.6 ábra – Polarizációs diagram

Állítsa távol az adókürt antennáját = 2 mÉs Vegyük egy parabola antenna DN értékét a függőleges polarizációhoz, a betáplálás fókuszában. A kapott RP a 3.7. ábrán látható. A DN szélessége 9 fok.

3.7 ábra - DN függőleges polarizációhoz at R nagykereskedelmi =2 m

Toljuk el a parabolaantenna előtolását a fókusztól egy távolsággal  = 3 cmés távolítsa el a DN-t. Ebben az esetben az adóantennának távol kell lennie. A vertikális polarizáció eredő RP-jét a 3.8. ábra mutatja. A gerenda szélessége 8 fok.

3.8 ábra - DN függőleges polarizációhoz eltolt fókusszal

3.9. ábra - DN függőleges polarizációhoz eltolás nélküli fókuszálással a távoli mezőben

Következtetés

Alatt laboratóriumi munka megmértük a parabolaantenna sugárzási mintázatát a közeli és távoli zónában, valamint a polarizációs mintázatot.

A kapott eredményeket elemezve megállapítható, hogy ha a besugárzót egy bizonyos szöggel eltérítjük, a diagram maximuma a besugárzó eltérítése felé tolódik el. Ha a besugárzót elmozdítja a fókuszból, a minta szélessége szűkül.

Ha a besugárzót a tükör tengelye mentén elmozdítjuk a fókuszból, a nyílás felületén fázistorzulások jelennek meg, amelyek szimmetrikusak a tükör tetejéhez képest, ami kiterjeszti a sugárzási minta fő lebenyét, hogy kompenzálja a sugárzási mintázatot. fázishibák a rekeszben, a besugárzót a közeli zónában elmozdítjuk a fókuszból, a sugárzási minta ugyanaz, mintha a betáplálás lenne fókuszban, a vevőantenna pedig a távoli mezőben.

Vagy-bi-ta műhold-no-sit-name-of-geo-sta-qi-o-nar-noy, ha a Föld forgásával a műhold mindig látható, a műhold egy és ugyanazon pontja felett ül föld a felső-no-sti. Az ilyen or-bi-you-t gyakran használják a kommunikációs rendszerben és az in-zi-qi-o-ni-ro-va-nia.

Szputnyik, valaki, akit lát az autó-tin-ke, yav-la-et-sya szimbólum-a törmelékben kos-mi-che-sky programon-mi vagyunk a hazánk -mi. Ez a SOYUZ-TM.

És így egy bizonyos ponton megkeresed-de-la for-stav-ka program-we "Időt" - alapvető-új-az-ma-chi-on- Noah te-le-pro-gram-we ország.

Nos, a rajzfilmben azt nézzük meg, hogyan történik a pro-is-ho-dit re-da-chi sig-na-la, például a modern-men-but th műholdas-no-to-go- tele-vi-de-niya.

Mi-mi-mi-mi-mi-mi és mi-mi-mi-di-rek-tri-szója. Vegyünk egy pontot rajta kívül. Geo-met-ri-che-s-egy hely, ahol ellenőrizni kell, egyenlő a távoli di-rivers-tri-sy-től és adott point-ki (fo-ku-sa), on-zy-va-et- sya pa-ra-bo-loy.

Ha a fény pa-ra-bo-lu ray-chi-jén, annak para-ral-lel-nye szimmetriatengelyein - akár jobbra - szélszel, akkor az összes ray-chi co-be-rut-sya fo-ku-se pa-ra-bo-lyban. Ez a tulajdonság a pa-ra-bo-ly on-zy-va-et-xia op-ti-che tulajdonsága.

Igaz és fordítva. Ha lehetséges a lam-poch-ku fókuszba helyezése, akkor a lu-chi, from-ra-ziv-shis a pa-ra-bo-ly-ból, menj a pa-ral-lel-but, sőt, gra-ni-tsa light-ta közvetlen-enyém lesz.

Ha elforgatja a pa-ra-bo-lu-t a szimmetriatengelyének-no-si-tel-but-ról, akkor jobb, ha sorban olvassa le a forgás felületét niya second-ro-go - pa-ra-bo -lo-id. Mivel bármely se-che-nii-ben a szimmetriatengelyt tartalmazó sík egy és ugyanaz a pár-rabo-la, akkor az op-ti-che tulajdonság igaz a pa-ra-bo-lo-andra. -Igen. Ha lehetséges a lam-poch-ku-t a pa-ra-bo-lo-and-yes fókuszába helyezni, akkor a beam-chi, from-ra-ziv-shis from top-no-sti, go-dut pa- ral-lel-de egymásnak-gu. Ennek a fordítottja is igaz.

Ugyanis ezt a tulajdonságot a műholdas-no-ko-vy pa-ra-bo-li-che-sky an-ten-nah használják. Mivel a műhold on-ho-dit-sya nagyon igen-le-ko an-ten-na-ból, akkor a sugarak szinte par-ral-lel-us-mi-nek tekinthetők, és amikor -em-nick sig-na -la sta-vit-sya fókuszban pa-ra-bo-lo-i-da.

További információ:

A la-ty-ni fókusz eszközök "tűzhely, tűz". Mint a ma-te-ma-ti-che-sky ter-min szó "fókusz"

A műholdas televíziós jelek vételét speciális vevőkészülékek végzik, amelyek szerves része az antenna. Műholdas adások professzionális és amatőr vételére a parabolaantennák a legnépszerűbbek, a forgásparaboloid azon tulajdonsága miatt, hogy az apertúrájára, a tengellyel párhuzamosan beeső sugarakat egy pontba, az úgynevezett fókuszba veri vissza. A nyílás a sík azon része, amelyet a forgásparaboloid éle határol.

Az antenna reflektorként használt forgásparaboloid egy lapos parabola tengelye körüli elforgatásával jön létre. A parabola a tőle egyenlő távolságra lévő pontok helye adott pont(fókusz) és egy adott egyenes (directrix) (6.1. ábra). Az F pont a fókusz, az AB egyenes pedig az irányító. Az x, y koordinátákkal rendelkező M pont a parabola egyik pontja. A fókusz és a direktrix közötti távolságot a parabola paraméterének nevezzük, és p betűvel jelöljük. Ekkor az F fókusz koordinátái: (p/2, 0). A koordináták origóját (0. pont) a parabola csúcsának nevezzük.

A parabola definíciója szerint az MF és a PM szakaszok egyenlőek. A Pitagorasz-tétel szerint MF^2 =FK^2+ MK^2. Ugyanakkor FK = x - p/2, KM = y és PM = x + p/2, majd (x - p/2)^2 + y^2 = (x + p/2)^2.

A zárójelben lévő kifejezéseket négyzetre emelve és hasonló kifejezéseket hozva végül megkapjuk a parabola kanonikus egyenletét:

y^2 = 2px, vagy y = (2px)^0,5. (6.1)

E klasszikus képlet szerint több millió antenna készül a jelek vételére. műholdas televízió. Mi ez az antenna?

A paraboloid tengelyével párhuzamosan a műholdról érkező, a rekeszről a fókuszra visszaverődő sugarak (rádióhullámok) ugyanannyit (gyújtótávolság) haladnak át. Hagyományosan két nyaláb (1 és 2) esik a paraboloid befelé nyíló területére különböző pontokat(6.2. ábra). Azonban mindkét nyaláb visszavert jelei azonos távolságra jutnak el az F fókusztól. Ez azt jelenti, hogy A+B=C+D távolság. Így a műhold adóantennája által kibocsátott összes sugár, amelyre a parabótükör irányul

loid, fázisban koncentrálódnak az F fókuszban. Ezt a tényt matematikailag is igazoljuk (6.3. ábra).

A parabola paraméter megválasztása határozza meg a paraboloid mélységét, azaz a csúcs és a fókusz közötti távolságot. Az azonos rekeszátmérő mellett a rövidfókuszú paraboloidok nagy mélységgel rendelkeznek, ami rendkívül kényelmetlenné teszi a besugárzó fókuszba helyezését. Ezenkívül a rövid fókuszú paraboloidokban az előtolás és a tükör teteje közötti távolság sokkal kisebb, mint a szélei, ami egyenetlen amplitúdóhoz vezet a paraboloid széléről és a közeli zónáról visszaverődő hullámok előtolásánál. a csúcsra.

A hosszú fókuszú paraboloidok mélysége kisebb, kényelmesebb a besugárzó felszerelése és egyenletesebb az amplitúdóeloszlás. Tehát 1,2 m-es nyílásátmérővel és 200 mm-es paraméterrel a paraboloid mélysége 900 mm, 750 mm-es paraméterrel pedig csak 240 mm. Ha a paraméter meghaladja a rekesz sugarát, akkor a fókusz, amelyben a betáplálást el kell helyezni, a paraboloid és a rekesz által határolt térfogaton kívül helyezkedik el. Az optimális lehetőség az, ha a paraméter valamivel nagyobb, mint a rekesznyílás sugara.

Műholdas antenna- a vevőrendszer egyetlen erősítő eleme, amely nem vezet be saját zajt, és nem rontja a jelet, és ezáltal a képet. A forgásparaboloid formájú tükörrel ellátott antennák két fő osztályba sorolhatók: szimmetrikus parabola reflektor és aszimmetrikus (6.4., 6.5. ábra). Az első típusú antennákat általában közvetlen fókusznak, a másodikat offsetnek nevezik.

Az ofszet antenna mintegy egy parabola kivágott szegmense. Egy ilyen szegmens fókusza az antenna geometriai középpontja alatt található. Ez kiküszöböli az antenna hasznos területének árnyékolását a betáplálás és támaszai által, ami növeli a hatékonyságot ugyanazon a tükörterületen egy tengelyszimmetrikus antennával. Ezenkívül a besugárzót az antenna súlypontja alá kell felszerelni, ezáltal növelve a stabilitását szeles körülmények között.

Ez az antenna kialakítása a legelterjedtebb a műholdas televízió egyéni vételénél, bár jelenleg más elveket is alkalmaznak a földi műholdantennák felépítésére.

Ajánlatos offset antennákat használni, ha a kiválasztott műhold programjainak stabil vételéhez legfeljebb 1,5 m-es antennaméret szükséges, mivel az antenna teljes területének növekedésével a tükör árnyékoló hatása kevésbé jelentős.

Az offset antenna szinte függőlegesen van felszerelve. Hajlásszöge a földrajzi szélességtől függően enyhe

változik. Ez a pozíció kizárja a légköri csapadék felhalmozódását az antennatálban, ami nagyban befolyásolja a vétel minőségét.

A közvetlen fókuszú (tengelyszimmetrikus) és az eltolásos (aszimmetrikus) antennák működési elvét (fókuszálást) a 2. ábra mutatja. 6.6.

Az antennák esetében az irányjellemzők különösen fontosak. A nagy térbeli szelektivitással rendelkező antennák használatának köszönhetően a műholdas televízió vétele történik. Az antennák legfontosabb jellemzői az erősítés és a sugárzási minta.

A parabolaantenna erősítése a paraboloid átmérőjétől függ: minél nagyobb a tükör átmérője, annál nagyobb az erősítés.

A parabolaantenna erősítésének az átmérőtől való függése az alábbiakban látható.

A parabolaantenna erősítésének szerepe a segítségével elemezhető izzó körte(6.7. ábra, a). A fény egyenletesen szóródik a környező térben, és a megfigyelő szeme a villanykörte teljesítményének megfelelő bizonyos szintű megvilágítást észlel.

Ha azonban egy fényforrást egy 300-szoros erősítésű paraboloid fókuszába helyezünk (6.7. ábra, b), akkor a sugarai a paraboloid felületéről való visszaverődés után párhuzamosak lesznek a tengelyével, és a színe erőssége egy 13 500 W teljesítményű forrásé lesz. A megfigyelő szeme nem érzékeli az ilyen megvilágítást. Ezen a tulajdonságon különösen a reflektor működési elve alapul.

Így az antenna paraboloid szigorúan véve nem antenna az elektromágneses térerősség jelfeszültséggé való átalakulásának megértésében. A paraboloid csak a rádióhullámok reflektora, egy fókuszba koncentrálva, ahol az aktív antennát (adagolót) kell elhelyezni.

Az antennamintázat (6.8. ábra) jellemzi az E elektromos térerősség egy adott ponton létrejött amplitúdójának függését az ide tartó iránytól. Ebben az esetben az antenna és a pont közötti távolság állandó marad.

Az antenna erősítésének növekedése a sugárzási mintázat fő lebenyének szűkítését vonja maga után, és ennek 1 °-nál kisebbre szűkítése azt eredményezi, hogy az antennát nyomkövető rendszerrel kell ellátni, mivel a geostacionárius műholdak az álló helyzetük körül oszcillálnak. pálya. A sugárzási mintázat szélességének növekedése az erősítés csökkenéséhez, és ezáltal a vevő bemeneti jelteljesítményének csökkenéséhez vezet. Ez alapján a sugárzási mintázat főlebenyének optimális szélessége az

a szélesség 1 ... 2 °, feltéve, hogy a műhold adóantennáját ± 0,1 ° pontosságú pályán tartják.

Az oldallebenyek jelenléte a sugárzási mintában szintén csökkenti az antenna erősítését és növeli az interferencia vételének lehetőségét. A sugárzási minta szélessége és konfigurációja sok szempontból a vevőantenna tükör alakjától és átmérőjétől függ.

a legtöbb fontos jellemzője parabola antenna alakpontosság. Minimális hibával meg kell ismételnie a forgásparaboloid alakját. Az alakpontosság határozza meg az antenna erősítését és sugárzási mintáját.

Szinte lehetetlen tökéletes paraboloid felületű antennát készíteni. A parabolatükör valódi alakjától való bármilyen eltérés az ideálistól befolyásolja az antenna jellemzőit. Fázishibák lépnek fel, amelyek rontják a vett kép minőségét, és csökken az antenna erősítése. Alaktorzulás az antennák működése során is előfordul: szél és csapadék hatására; gravitáció; a felület napsugarak általi egyenetlen melegítése következtében. Ezen tényezők figyelembevételével meghatározzuk az antennaprofil megengedett teljes eltérését.

Az anyag minősége is befolyásolja az antenna jellemzőit. A parabolaantennák gyártásához főként acélt és duralumíniumot használnak.

Az acélantennák olcsóbbak, mint az alumíniumok, viszont nehezebbek és korrózióra hajlamosabbak, ezért a korróziógátló kezelés különösen fontos számukra. A helyzet az, hogy egy nagyon vékony, felszínhez közeli fémréteg vesz részt az elektromágneses jel visszaverődésében a felületről. Ha rozsda károsítja, az antenna hatékonysága jelentősen csökken. Jobb, ha egy acélantennát először egy vékony színesfém védőréteggel (például cinkkel) fed le, majd lefesti.

Az alumínium antennáknál ezek a problémák nem merülnek fel. Ezek azonban valamivel drágábbak. Az ipar műanyag antennákat is gyárt. Vékony fémbevonatú tükreik alaktorzulásnak vannak kitéve különféle külső hatások miatt: hőmérséklet, szélterhelés és számos egyéb tényező. Vannak hálós antennák, amelyek ellenállnak a szélterhelésnek. Jó súlyjellemzőkkel rendelkeznek, de a Ki-sáv jelek vételekor gyengén bizonyultak. C-sávú jelek vételére célszerű ilyen antennákat használni.

A parabolaantenna első pillantásra durva fémdarabnak tűnik, de ennek ellenére gondos kezelést igényel a tárolás, szállítás és telepítés során. Az antenna alakjának bármilyen torzulása hatékonyságának éles csökkenéséhez és a TV-képernyőn megjelenő kép minőségének romlásához vezet. Antenna vásárlásakor figyelni kell az antenna munkafelületének torzulására. Néha megesik, hogy amikor az antennatükörre korróziógátló és dekoratív bevonatokat visznek fel, az „vezet”, és propeller formát ölt. Ezt úgy ellenőrizheti, hogy az antennát sík padlóra helyezi: az antenna széleinek mindenhol hozzá kell érniük a felülethez.