Töö satelliitantennid, eriti need, kes aktsepteerivad televisiooni signaal, põhineb parabooli optilisel omadusel. Parabool on punktide asukoht, mis on võrdsel kaugusel sirgjoonest (nimetatakse otsejooneks) ja punktidest, mis ei asu sihis (nn fookus). Antud parabooli definitsioonist ei ole raske saada "kooli" määratlust: parabool on ruutfunktsiooni y = ax ^ 2 + bx + c (eelkõige y = x ^ 2) graafik.

Sõnastame parabooli eelmainitud optilise omaduse. Kui asetate punktvalgusallika (lambipirn) parabooli fookusesse ja lülitate selle sisse, siis paraboolilt peegelduvad kiired lähevad paralleelselt parabooli sümmeetriateljega ja esiserv on risti. teljele.

Tõsi on ka vastupidine – kui paraboolile langeb sümmeetriateljega paralleelne kiirte voog, siis paraboolilt peegeldudes fookusesse tulevad kiired, pealegi samal ajal, kui kiire esirinne voog on teljega risti.

Kui parabool pöörleb ümber oma sümmeetriatelje, saadakse pöördeparaboloid – teist järku pind. Paraboloidi mis tahes lõigu jaoks sümmeetriatelge läbivate tasandite järgi saadakse võrdsed ühise fookusega paraboolid, seetõttu on paraboloidil ka optiline omadus. Kui emitter asetatakse fookusesse, lähevad pinnalt peegelduvad kiired pöörlemisteljega paralleelselt. Ja kui selle teljega paralleelsed kiired langevad paraboloidile, siis pärast peegeldust kogunevad nad kõik fookusesse.

Optiline omadus on paraboolantennide alus. Antennid võivad pöörata näiteks lennujaamades olevaid paraboolantenne, mis on kujundatud tohutute paraboloidide "viiludena", need nii edastavad kui võtavad vastu signaali. Antenne saab fikseerida. Viimane tüüp hõlmab majapidamissatelliite TV antennid("taldrikud"): need on suunatud geostatsionaarsel orbiidil kõrgel Maa kohal asuvale releesatelliidile, mille järel nende asukoht fikseeritakse.

Kuna satelliit asub maapinnast kaugel, võib temalt antenni vastuvõtupunktis tulevaid kiiri lugeda paralleelseteks. Satelliitantenni fookuses on vastuvõtja, kust signaal saadetakse kaabli kaudu telerisse.

Sama ideed kasutatakse raudteevedurite prožektorite, autode esitulede loomisel, seda saab kasutada isegi põllul toidu valmistamiseks. Parabooli optiline omadus "teab" ka elavat maailma. Näiteks mõned põhjamaised lilled, kes elavad lühikese suve ja päikesevalguse puudumise ajal, avavad oma kroonlehed paraboloidi kujul, et hoida lille "süda" soojas. "Paraboolsed" on sellised alpi- ja arktilised lilled nagu alpi lumbago, jää-beckvichia, polaarmoon. Parabooli optilise omaduse tõttu kiireneb selliste lillede seemnete valmimine. Nende lilledele kasuliku paraboolsuse omaduse teine ​​tagajärg on putukate ligitõmbamine, kellele meeldib lillekaussi "imada", ja see mõjutab õietolmu edasikandumise (tolmlemise) protsessi.

LISA 10.

PARABOOLNE PEEGELANTENN

Paraboolsed reflektorantennid koosnevad kahest osast: peeglist ja toiteallikast.

Kiiritusseade kiirgab peegli suunas elektromagnetlainet. Lainefront ruumis tekib elektromagnetlaine peegeldumise tulemusena peegli (reflektori) pinnalt.

Reflektorantenne kasutatakse laialdaselt alates detsimeetri lainepikkuse vahemikust. Neid kasutatakse erinevates raadiotehnikasüsteemides: radarid, raadioreleeliinid, raadioastronoomia jne.

Reflektorantenni arvutamise algandmed on järgmised: lainepikkus https://pandia.ru/text/78/045/images/image002_222.gif "width =" 41 "height =" 28 src = ">. Gif" alt = " ( ! LANG: Allkiri: Joon. A10.2" align="left" width="253" height="220">!} .gif "width =" 87 "height =" 25 ">.

Antud antenni võimenduse korral saab avaldise põhjal määrata peegli raadiuse

, (A10.1)

kus RO peegli avanemisraadius; ν - peegelpinna (MCD) kasutustegur, - antenni efektiivsus.

Joonisel fig. 10.2 näitab sõltuvust nurgast. Tõeliste paraboolantennide puhul on antenni efektiivsus (toode) vahemikus 0,45 kuni 0,6. gif "width =" 145 "height =" 24 src = ">. (A10.2)

Juhul, kui antenni suunamustri laius on määratud, saab peegli suuruse valimiseks kasutada tabelis 1 olevaid andmeid. A10.1.

Andmed antenni peegli suuruse valimiseks Tabel A10.1

			Külgsagarate taseme allasurumine
H-tasapind	E-lennuk

2. Arvutatakse antud tüüpi kiiritaja parameetrid.

Kiiritusseade peab olema konstrueeritud nii, et see tekitaks ühesuunalist kiirgust. Kiirgusmuster peaks olema aksiaalselt sümmeetriline ja külgsagarate minimaalne tase.

Toite faasikese on peegli fookuses. Valgusti peaks varjutama peeglit minimaalselt.

Vibreeriv kiiritaja

Vastureflektoriga sümmeetrilise vibraatori kujul olevat kiiritajat kasutatakse sentimeetri lainepikkuse vahemiku detsimeetri- ja pikalainelises osas (https://pandia.ru/text/78/045/images/image019_43.gif "alt = " (! LANG: Allkiri:" align="left" width="278 height=247" height="247">ство щелевого типа.!}

Vibraatori teljega risti (H-tasapinnal) asuva vastureflektoriga poollaine vibraatori suunadiagramm arvutatakse valemiga

kus d- kaugus vibraatorist vastureflektorini,

Vibraatori ja vastureflektori vaheline kaugus, mis on võrdne, on vajalik selleks, et vastureflektorilt peegelduv väli oleks faasis väljaga, mille vibraator kiirgab peegli suunas.

Vastureflektoriga poollaine vibraatori suunamustrit vibraatori telge (ja peegli telge) läbival tasapinnal kirjeldab avaldis

https://pandia.ru/text/78/045/images/image024_35.gif "width =" 107 "height =" 41 ">; , kus on vibraatori ühe käe pikkus ja h- vibraatori ja selle peegelpildi vaheline kaugus.

, Ohm, https://pandia.ru/text/78/045/images/image029_27.gif "width =" 65 "height =" 23 ">, Ohm, a, Ohm

Sööda sobitamiseks etteande etteandega peab vibraatori sisendtakistus olema puhtalt aktiivne ja võrdne etteande iseloomuliku impedantsiga.

Sisendtakistuse reaktiivkomponenti saab kompenseerida kas reaktiivsilmuse või vibraatoriõlade mõningase lühendamisega. Alates aastast sel juhul feeder on koaksiaalne, siis selle iseloomulik takistus on

https://pandia.ru/text/78/045/images/image032_27.gif "width =" 23 "height =" 18 "> - välisjuhi siseläbimõõt; d- sisemise juhi välisläbimõõt; on koaksiaalsööturit täitva materjali suhteline dielektriline konstant.

Tavaliselt seatakse vibraatorite läbimõõduga 2 ... 4 mm ja sama läbimõõt d ja määrake valemiga (A10.6) väärtus D... Pärast koaksiaalliini suuruse valimist tuleb seda kontrollida rikkeseisundi suhtes

KV / cm, (P10.7)

siin P- liini läbiv võimsus kW-des; d- cm; W- Ohmis; VSWR tuleks võtta võrdseks 1,2 ... 1,4.

Kui tingimus (A10.7) ei ole täidetud, on vaja suurendada koaksiaaljoone siseläbimõõtu ja vibraatoriõlade läbimõõtu, et vähendada elektrivälja kontsentratsiooni väikese kõverusraadiusega pinna lähedal. .

Koaksiaalliin lõpeb kõrgsagedusliku pistikuga kaabli ühendamiseks standardiga lainetakistus(= 50, 75 oomi). Kui koaksiaalliinil on, siis tuleks kasutada iseloomuliku impedantsiga veerandlaine sobitustrafot, mis tavaliselt teostatakse struktuurselt koaksiaalliini sektsioonis.

Kahe piluga kiiritaja

Seda tüüpi kiiritajat kasutatakse tavaliselt lainepikkustel, mis on lühemad kui 5 ... 6 cm. See põhineb E- tasapinnaline lainejuht T- jaotur. Sel juhul toimub hargnemine vektori asukoha tasapinnal E lained H10(joonis A10.4).

Etteande väljatöötamine algab standardse lainejuhi valikuga antud töölainepikkuste vahemikule. Pilu pikkus valitakse võrdseks (0,47 ... 0,48). Kaugus d1 piludest seinteni peaks olema võrdne. Vahemaa pilude vahel d2 valitakse nagu tavapärastes antennimassiivides, kõige sagedamini või. Pilu laius valitakse tingimuse järgi, et antud kiirgusvõimsuse väärtusel puudub elektriline rike

, (A10.8)

kus EPROB Kas pilu materjalis oleva väljatugevuse jaotusväärtus. Õhu jaoks EPROB= 3 106 V / m. Maksimaalne pinge pilul võrdub

... (R10,9)

https://pandia.ru/text/78/045/images/image043_17.gif "width =" 128 "height =" 25 ">,

kus https://pandia.ru/text/78/045/images/image045_17.gif "width =" 108 "height =" 27 ">, B

Topeltpiluga etteande suunamustrid arvutatakse järgmiste valemitega:

, lennukis E,(lk 10.11)

, lennukis N.(lk 10.12)

Nurgad q ja j mõõdetakse normaalsest pilude asukoha tasapinnani..gif "width =" 83 "height =" 21 src = ">.

Sarvestööt

Sarvevooge kasutatakse peamiselt sentimeetri ja millimeetri lainepikkuste vahemikus https://pandia.ru/text/78/045/images/image051_15.gif "width =" 37 "height =" 21 "> ja 0,3 q (j) = 50 ° ... 70 °, leidke sarve ava mõõtmed.

Sarve tasapinnaline suunaomadus E saab hinnata lihtsustatud valemi abil

https://pandia.ru/text/78/045/images/image055_13.gif "width =" 323 "height =" 41 src = ">, (P10.14)

kus nurgad https://pandia.ru/text/78/045/images/image057_11.gif "width =" 20 "height =" 18 "> mõõdetakse normaalsest sarve ava tasapinnani.

Võrrandid (A10.13) ja (A10.14) on sarve ava suuruse suhtes transtsendentaalsed ja lahendatakse sobitusmeetodiga.

Sarve pikkus võetakse tavaliselt võrdseks R = (1,2 … 1,3) aR, mille juures lainefront on sfääriline.

3. Arvutatakse antenni kiirgusmuster.

Antenni suunamiskarakteristikut saab arvutada ligikaudse valemi abil

https://pandia.ru/text/78/045/images/image059_11.gif "width =" 55 "height =" 24 "> on esimest järku Besseli funktsioon.

Täpsemalt arvutatakse reflektorantenni suunddiagramm välja amplituudi jaotuse kaudu piki ava. Selleks on peegli fookus sisse ehitatud polaarsüsteem etteande suunddiagrammi koordinaadid ja piki seda välja amplituudi jaotus piki peeglit (vt joonis A10.5).

https://pandia.ru/text/78/045/images/image061_12.gif "width =" 27 "height =" 18 "> = 0; 0,5; 1,0, mida nimetatakse interpolatsioonisõlmedeks.

Lähendavat funktsiooni esindab vormi polünoom

https://pandia.ru/text/78/045/images/image063_11.gif "width =" 57 "height =" 22 "> ja kehtiv tellimisfunktsioon.

Lambda – funktsiooni saab väljendada sama järjekorra esimest tüüpi Besseli funktsioonina

.

Lambda funktsioonide väärtused on toodud tabelina, nende väärtused on toodud lisas 20.

Avaldise esimene tegur (A10.20), olenevalt nurgast, on sellise kujuga ja esindab elementaarala kiirgusvälja – Huygensi elementi. Teine summaga määratletud tegur on massiivitegur, mis iseloomustab emittersüsteemi suunaomadusi. Esimese teguri mõju nurga muutmisel võib tähelepanuta jätta, kuna Huygensi elemendi suunamuster on palju laiem kui reflektorantenni suunamuster. Seejärel määratakse avaldise abil normaliseeritud antenni kiirgusmuster

https://pandia.ru/text/78/045/images/image081_7.gif "width =" 267 "height =" 45 src = ">. (A10.22)

Üldiselt tuleks kiirgusmustrid arvutada kahe tasapinna jaoks: E ja N... Kui aga sööda kiirgusmuster tasapindades E ja N on ligikaudu samad, siis võib eeldada, et valem (A10.22) kirjeldab reflektorantenni suunaomadusi mõlemal tasapinnal..gif "width =" 93 "height =" 44 src = ">, (A10.23 )

kus DOBL- kiiritaja suunamõju koefitsient (tavaliselt 3 ... 6);

f- fookuskaugus.

5. Arvutatakse antenni-sööturi tee efektiivsus.

6. Teostatakse antenni konstruktiivne arvutus ja koostatakse selle eskiis.

Paraboolantenni tööpõhimõte

Paraboolantenni kasutatakse tugevalt suunatud kiirguse tekitamiseks mikrolainealas, kui antenni mõõtmed on mitu korda suuremad kui töölainepikkus. Antenn koosneb paraboolsest metallpeeglist (reflektorist) ja selle fookuses asuvast toiteallikast. Selles töös uuritakse antenni, millel on pöördparaboloidi kujuline peegel (joonis 1), mille ava on 2R läbimõõduga ringikujuline. Avatasandiga risti olev ja selle keskpunkti läbiv sirgjoon on peegli telg, telje ja peegelpinna lõikepunkti punkt O on selle tipp. Kaugust f peegli ülaosast fookuseni F nimetatakse fookuskauguseks. Järgmisel joonisel on näidatud kiirte tee paraboolantennis.

Joonis 1 – paraboolantenni skeem.

Joonis 2 – kiirte tee paraboolantennis.

Paraboolpeegli geomeetriliste mõõtmete valik

Peegli ava läbimõõdu arvutamiseks kasutame radari valemit:

Teame kõiki väärtusi, siis väljendame valemist G - antenni võimendus:

Teades, et G = D? A, kus D on antenni suunavus (pannes? A = 1 - kasutegur), G = D.

Selle tulemusena D = 7127.

kus S on peegli ava geomeetriline suurus (S =? R2); ? - peegli kasutustegur, mis näitab, kui tõhusalt kasutatakse kogu peegli pinda, on tavaliselt 0,64 × 0,65 (0,7).

Peegli ava läbimõõt sõltub vajalikust valgusvihu laiusest ja sõltub mõnevõrra ka peegli ava amplituudist ja faasireaktsioonist. Välja amplituudide jaotusseaduse piki peegli ava pinda määrab etteande kiirgusmuster, kui jätta tähelepanuta kaod peeglist peegeldumisel. Enamiku kasutatavate toite puhul saab amplituudide jaotust ühel tasapinnal (horisontaalselt või vertikaalselt) piki peegli ava piisava täpsusega lähendada seadusega (1-x2) p, kus x on antennilt joonistatud koordinaat. telg; p = 0,1,2,3 - mõni täisarv.

Arvutame peegli kumera osa raadiuse. Selleks joonistatakse ava raadiuse funktsiooni graafik kauguse y (x) = (4f x) 0,5 suhtes, kus f on kaugus fookusest. Tulemuseks on joonisel 12 näidatud graafik.

Joonis 3 – avanemise raadiuse sõltuvus kaugusest.

Peegli paraboolse osa raadius on 0,9m. Selle tulemusena on peegli geomeetrilised mõõtmed täielikult kindlaks määratud.

Kiiritusseadme valik ja selle arvutamine

Edasiste arvutuste jaoks peate valima toite, mis sellele antennile sobiks. Üks neist olulised osad Paraboolantenn on peegli fookusesse paigutatud esmane toiteallikas. Ideaalis esitatakse sellele järgmised nõuded: 1) toide ei tohiks eraldada energiat peegli suunale vastupidises suunas, kuna see kiirgus ei ole peegli poolt fokusseeritud ja seetõttu moonutab peamist suunamustrit; 2) kiiritaja diagramm peaks tagama peegli ühtlase kiiritamise ja saavutama seeläbi maksimaalse suunatavuse; 3) etteande skeem peaks olema selline, et välja faas peegli avas oleks konstantne. Nendele nõuetele täielikult vastavat kiiritajat praktiliselt ei eksisteeri. Paraboolantennide projekteerimisel kasutatakse toite poollaine vibraatori, lainejuhi avatud otsa, sarve ja pilu kujul, kuigi need vastavad loetletud nõuetele vaid osaliselt.

Vaatleme üksikasjalikumalt mõnda kiiritajate tüüpi.

Antennid Paraboolantennid mängivad samuti olulist rolli rakuline... Nende peamine rakendusvaldkond on tugijaama transpordikanalite korraldamine (). Reeglina kasutatakse neid raadioreleeliinides () sides, palju harvemini satelliitsides. Kuid mõlemal juhul jääb tööpõhimõte muutumatuks. Paraboolantenn koosneb kahest põhielemendist: paraboolpeeglist ja peeglist teatud kaugusel asuvast emitterist, mis edastab ja võtab vastu väljastatud signaali. Paraboolantenni tööpõhimõte põhineb sellel, et kõik peeglile langevad kiired on fokusseeritud ühte punkti – parabooli fookusesse, kus asub signaali vastuvõtja. Samal ajal edastatakse kõik fookusest kiirguvad kiired ühes suunas. Peamine omadus Paraboolantenn on nõelakujuline antenni muster, mida iseloomustab pikk ja kitsas põhisagara.

Paraboolantennid võivad olla üsna erineva disainiga. Seda mõjutavad paljud parameetrid, nagu kasutatav sagedusvahemik, kiirgusvõimsus, objektide vaheline kaugus, sidekanali läbilaskevõime ja paljud teised. Kui kasutatakse paraboolantenni, siis tavaliselt asetatakse antenn spetsiaalsesse kaitsvasse plastikust korpusesse, mis hoiab ära väliste negatiivsete tingimuste mõju. Paraboolantenni peegli läbimõõt võib olla 30 cm kuni mitu meetrit. Sagedust saab valida ka laiast vahemikust 3 kuni 40 GHz. Tavaliselt juhinduvad nad reeglist: mida pikem on vahemik, seda madalamat sagedust kasutatakse ja seda suurem on antenni läbimõõt. Tagumise antenni külge kinnitatakse lainejuhi abil raadiomoodul, mis teisendab läbi avatud ruumi info edastamiseks kasutatava gigahertsivahemiku kõrgsagedusliku signaali megahertsivahemiku keskmise sagedusega signaaliks, mis edastatakse sisemisse. süsteemi moodul.

Paraboolantenni tüübid

Paraboolantennid satelliitside on veidi teistsuguse disainiga. Tavaliselt ei asu sellistes antennides emitter mitte antenni keskel, vaid mingi nihkega, s.t. parabooli fookus on oma teljest nihkunud. See on vajalik selleks, et mitte tekitada vastuvõetud signaali teele täiendavaid varjutakistusi. Satelliitside antennid on tavaliselt suurema läbimõõduga ega ole kaitstud korpusega. Ülejäänud nende tööpõhimõte on sarnane antennide omaga.

Satelliittelevisiooni signaalide vastuvõtt toimub spetsiaalsete vastuvõtuseadmetega, mille lahutamatuks osaks on antenn. Paraboolantennid on kõige populaarsemad satelliitide ülekannete professionaalseks ja amatöörlikuks vastuvõtmiseks, kuna pöörlemisparaboloidil on omadus peegeldada selle avale langeva teljega paralleelseid kiiri ühte punkti, mida nimetatakse fookuseks. Ava on tasandi osa, mis on piiratud pöördeparaboloidi servaga.

Pöördeparaboloid, mida kasutatakse antenni reflektorina, moodustatakse tasapinnalise parabooli pööramisel ümber oma telje. Parabool on punktidest võrdsel kaugusel asuvate punktide asukoht Vali koht(fookus) ja etteantud sirgjoon (directrix) (joon. 6.1). Punkt F on fookus ja joon AB on suunaja. Punkt M koordinaatidega x, y on üks parabooli punktidest. Fookuse ja suuna vahelist kaugust nimetatakse parabooli parameetriks ja seda tähistatakse tähega p. Siis on fookuse F koordinaadid järgmised: (p / 2, 0). Algpunkti (punkt 0) nimetatakse parabooli tipuks.

Parabooli definitsiooni järgi on lõigud MF ja PM võrdsed. Pythagorase teoreemi järgi MF ^ 2 = FK ^ 2 + MK ^ 2. Samal ajal FK = = x - p / 2, KM = y ja PM = x + p / 2, siis (x - p / 2) ^ 2 + y ^ 2 = (x + p / 2) ^ 2 .

Sulgudes olevaid avaldisi ruudustades ja sarnaseid termineid vähendades saame lõpuks parabooli kanoonilise võrrandi:

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

Seda klassikalist valemit kasutatakse signaalide vastuvõtmiseks miljonite antennide valmistamiseks. satelliit TV... Kuidas see antenn tähelepanu vääris?

Paraboloidteljega paralleelselt liiguvad satelliidi kiired (raadiolained), mis peegelduvad avast fookusesse, sama (fookuskaugus). Tavaliselt langevad kaks kiirt (1 ja 2) paraboloidi ava alale erinevates punktides (joonis 6.2). Mõlema kiire peegeldunud signaalid lähevad aga fookusesse F võrdne vahemaa... See tähendab, et kaugus A + B = C + D. Seega koonduvad kõik satelliidi saateantenni kiirgavad kiired, mille poole paraboloidne peegel on suunatud, faasis fookusesse F. See fakt on matemaatiliselt tõestatud (joonis 6.3).

Parabooli parameetri valik määrab paraboloidi sügavuse, st tipu ja fookuse vahelise kauguse. Sama ava läbimõõduga on lühikese teravustamise paraboloididel suur sügavus, mistõttu on etteande fookusesse paigaldamine äärmiselt ebamugav. Lisaks on lühikese fookusega paraboloidide puhul kaugus peegli ülaosast palju lühem kui selle servadeni, mis toob kaasa ebaühtlased amplituudid etteandes lainete jaoks, mis peegelduvad paraboloidi servast ja tsooni lähedalt. tippu.

Pika fookusega paraboloidid on väiksema sügavusega, etteande paigaldamine mugavam ja amplituudijaotus muutub ühtlasemaks. Niisiis, kui ava läbimõõt on 1,2 m ja parameeter 200 mm, on paraboloidi sügavus 900 mm ja parameetriga 750 mm on see ainult 240 mm. Kui parameeter ületab ava raadiuse, on fookus, milles etteanne peaks asuma, väljaspool paraboloidi ja avaga piiratud mahtu. Parim variant on siis, kui parameeter on ava raadiusest veidi suurem.

Satelliidiantenn on vastuvõtusüsteemi ainus võimenduselement, mis ei tekita oma müra ega halvenda signaali ega seega ka pilti. Pöördeparaboloidi kujulise peegliga antennid jagunevad kahte põhiklassi: sümmeetriline paraboolreflektor ja asümmeetriline (joon. 6.4, 6.5). Esimest tüüpi antenne nimetatakse tavaliselt otsefookuseks, teist - nihkeks.

Nihkeantenn on nagu parabooli väljalõigatud segment. Sellise segmendi fookus asub antenni geomeetrilise keskpunkti all. See välistab antenni efektiivse ala varjutuse toite ja selle tugede poolt, mis suurendab selle koefitsienti kasulik kasutamine sama peegelalaga teljesümmeetrilise antenniga. Lisaks paigaldatakse toide antenni raskuskeskme alla, suurendades seeläbi selle stabiilsust tuulekoormuse all.

Just selline antennikujundus on satelliittelevisiooni individuaalse vastuvõtu puhul kõige levinum, kuigi praegu kasutatakse ka muid maapealsete satelliitantennide ehitamise põhimõtteid.

Soovitav on kasutada nihkeantenne, kui valitud satelliidiprogrammide stabiilseks vastuvõtmiseks on vaja kuni 1,5 m antenni, kuna antenni kogupindala suurenemisega muutub peeglivarjutuse mõju vähem oluliseks.

Nihkeantenn paigaldatakse peaaegu vertikaalselt. Sõltuvalt sellest, geograafiline laiuskraad selle kaldenurk muutub veidi. See asend välistab atmosfääri sademete kogunemise antenni kaussi, mis mõjutab oluliselt vastuvõtu kvaliteeti.

Otsese fookusega (teljesümmeetrilise) ja nihkega (asümmeetrilise) antennide tööpõhimõte (teravustamine) on näidatud joonisel fig. 6.6.

Suunaomadused on antennide puhul eriti olulised. Tänu võimalusele kasutada suure ruumilise selektiivsusega antenne võetakse vastu satelliittelevisioon. Antennide kõige olulisemad omadused on võimendus ja kiirgusmuster.

Paraboolantenni võimendus sõltub paraboloidi läbimõõdust: mida suurem on peegli läbimõõt, seda suurem on võimendus.

Allpool on näidatud paraboolantenni võimenduse sõltuvus läbimõõdust.

Paraboolantenni võimenduse rolli saab analüüsida lambipirni abil (joonis 6.7, a). Valgus hajub ühtlaselt ümbritsevasse ruumi ja vaatleja silm tajub teatud valgustuse taset, mis vastab lambipirni võimsusele.

Kui aga valgusallikas asetada 300-kordse võimendusega paraboloidi fookusesse (joonis 6.7, b), on selle kiired pärast paraboloidi pinnalt peegeldumist paralleelsed selle teljega ja värvi intensiivsus. võrdub 13 500 W allikaga. Vaatleja silmad ei suuda sellist valgustust tajuda. Eelkõige on see omadus prožektori tööpõhimõtte aluseks.

Seega ei ole antenni paraboloid rangelt võttes antenn elektromagnetvälja tugevuse teisendamisest signaalipingeks. Paraboloid on lihtsalt raadiolainete peegeldaja, koondades need fookusesse, kuhu tuleks asetada aktiivne antenn (sööt).

Antenni suunadiagramm (joon. 6.8) iseloomustab teatud punktis tekkiva elektrivälja E tugevuse amplituudi sõltuvust selle punkti suunast. Sel juhul jääb kaugus antennist selle punktini konstantseks.

Antenni võimenduse suurenemine toob kaasa kiirgusmustri põhisagara kitsenemise ja selle kitsendamine alla 1 ° -ni toob kaasa vajaduse varustada antenni jälgimissüsteemiga, kuna geostatsionaarsed satelliidid võnguvad orbiidil oma statsionaarse asendi ümber. Kiirgusmustri laiuse suurenemine viib võimenduse vähenemiseni ja seega ka signaali võimsuse vähenemiseni vastuvõtja sisendis. Selle põhjal on suundmustri põhisagara optimaalne laius 1 ... 2 °, eeldusel, et saatesatelliidi antenni hoitakse orbiidil täpsusega ± 0,1 °.

Külgsagarate olemasolu kiirgusmustris vähendab ka antenni võimendusvõimet ja suurendab häirete vastuvõtmise võimet. Kiirgusmustri laius ja konfiguratsioon sõltuvad suurel määral vastuvõtva antenni peegli kujust ja läbimõõdust.

Kõige oluline omadus paraboolantenn on kuju täpsus. See peaks kordama pöördeparaboloidi kuju minimaalsete vigadega. Kuju täpsus määrab antenni võimenduse ja kiirgusmustri.

Ideaalse paraboloidi pinnaga antenni valmistamine on peaaegu võimatu. Igasugune kõrvalekalle paraboolpeegli ideaalsest kujust mõjutab antenni omadusi. Tekivad faasivead, mis halvendavad vastuvõetud pildi kvaliteeti ja antenni võimendus väheneb. Kuju moonutusi esineb ka antennide töötamise ajal: tuule ja atmosfääri sademete mõjul; gravitatsioon; pinna ebaühtlase kuumenemise tagajärjel päikesekiirte toimel. Neid tegureid arvesse võttes määratakse antenniprofiili lubatud koguhälve.

Materjali kvaliteet mõjutab ka antenni jõudlust. Satelliitantennide valmistamiseks kasutatakse peamiselt terast ja duralumiiniumist.

Terasantennid on odavamad kui alumiiniumist, kuid need on raskemad ja korrosioonile vastuvõtlikumad, mistõttu on korrosioonivastane töötlus nende jaoks eriti oluline. Fakt on see, et väga õhuke metalli pinnakiht osaleb elektromagnetilise signaali peegeldumises pinnalt. Kui see on rooste poolt kahjustatud, väheneb antenni efektiivsus oluliselt. Parem on esmalt katta terasantenn mõne värvilise metalli (näiteks tsingi) õhukese kaitsekihiga ja seejärel värvida.

Alumiiniumantennide puhul neid probleeme ei teki. Need on aga mõnevõrra kallimad. Tööstus toodab ka plastantenne. Nende õhukesed metallkattega peeglid võivad mitmesugustest põhjustest tulenevalt kuju moonutada välismõjud: temperatuur, tuulekoormus ja mitmed muud tegurid. Seal on tuulekindlad võrguantennid. Neil on head kaaluomadused, kuid need on Ki-riba signaalide vastuvõtmisel halvasti toiminud. Selliseid antenne on soovitatav kasutada C-riba signaalide vastuvõtmiseks.

Esmapilgul näeb paraboolantenn välja nagu krobeline metallitükk, kuid sellegipoolest nõuab see hoiustamisel, transportimisel ja paigaldamisel hoolikat käsitsemist. Antenni kuju mis tahes moonutamine põhjustab selle tõhususe järsu languse ja teleriekraanil kuvatava pildikvaliteedi halvenemise. Antenni ostmisel peaksite pöörama tähelepanu antenni tööpinna moonutuste olemasolule. Mõnikord juhtub, et peeglile korrosioonivastaste ja dekoratiivsete kattekihtide pealekandmisel antenn "juhib" seda ja see on propelleri kuju. Seda saate kontrollida, asetades antenni tasasele põrandale: antenni servad peaksid igal pool pinda puudutama.