کار کنید دیش های ماهواره ای، به ویژه آنهایی که قبول می کنند سیگنال تلویزیونی، بر اساس ویژگی نوری سهمی است. سهمی مکانی از نقاطی است که از یک خط مستقیم (به نام مستقیم) و از نقاطی که روی جهات قرار ندارند (به نام کانون) فاصله دارند. از تعریف داده شده سهمی، بدست آوردن یک سهمی دشوار نیست: سهمی نموداری از تابع درجه دوم y = ax ^ 2 + bx + c (به ویژه، y = x ^ 2) است.

اجازه دهید ویژگی نوری فوق الذکر یک سهمی را فرمول بندی کنیم. اگر یک منبع نور نقطه ای (یک لامپ) در کانون سهمی قرار داده شود و روشن شود، آنگاه پرتوهای منعکس شده از سهمی موازی با محور تقارن سهمی خواهند رفت و جلوی جلو عمود خواهد شد. به محور

عکس این قضیه نیز صادق است - اگر جریانی از پرتوهای موازی با محور تقارن روی سهمی بیفتد، در آن صورت، با انعکاس از سهمی، پرتوها در کانون توجه قرار می گیرند، و در همان زمان، اگر جلوی اصلی جریان اشعه عمود بر محور است.

هنگامی که یک سهمی حول محور تقارن خود می چرخد، یک سهمی از چرخش به دست می آید - سطحی از مرتبه دوم. برای هر مقطعی از یک پارابولوئید توسط صفحاتی که از محور تقارن عبور می کنند، سهمی های مساوی با کانون مشترک به دست می آیند، بنابراین سهمی دارای خاصیت نوری نیز می باشد. اگر ساطع کننده در فوکوس قرار گیرد، پرتوهای منعکس شده از سطح به موازات محور چرخش خواهند رفت. و اگر پرتوهای موازی با محور آن بر روی یک پارابولوئید بیفتند، پس از بازتاب همه آنها در کانون قرار می گیرند.

ویژگی نوری اساس اساسی آنتن های سهموی است. آنتن ها می توانند بچرخند، به عنوان مثال، آنتن های سهموی در فرودگاه ها، که به شکل "برش هایی" از پارابولوئیدهای بزرگ هستند، آنها هم سیگنال را ارسال می کنند و هم دریافت می کنند. آنتن ها قابل تعمیر هستند. نوع دوم شامل ماهواره خانگی است آنتن های تلویزیون("نعلبکی"): آنها به سمت یک ماهواره رله در بالای زمین در مدار زمین ثابت هدف قرار می گیرند و پس از آن موقعیت آنها ثابت می شود.

از آنجایی که ماهواره از سطح دور است، پرتوهایی که از آن در نقطه دریافت آنتن می آیند را می توان موازی در نظر گرفت. تمرکز دیش ماهواره گیرنده است که سیگنال از طریق کابل به تلویزیون ارسال می شود.

از همین ایده برای ایجاد نورافکن برای لوکوموتیوهای راه آهن، چراغ های جلو برای اتومبیل ها استفاده می شود، حتی می توان از آن برای پخت غذا در مزرعه استفاده کرد. ویژگی نوری سهمی نیز جهان زنده را "می شناسد". به عنوان مثال، برخی از گل های شمالی که در تابستان کوتاه و کمبود نور خورشید زندگی می کنند، گلبرگ های خود را به شکل پارابولوئید باز می کنند تا "قلب" گل را گرمتر نگه دارند. "پارابولیک" گلهای آلپی و قطبی مانند کمربند آلپ، بکویچیای یخچالی، خشخاش قطبی هستند. به دلیل خاصیت نوری سهمی، رسیدن بذر در چنین گل هایی تسریع می شود. یکی دیگر از پیامدهای خاصیت سهموی بودن آنها که برای گلها مفید است، جذب حشراتی است که دوست دارند در کاسه گل «خیسانده شوند» و این بر روند انتقال گرده (گرده افشانی) تأثیر می گذارد.

ضمیمه 10.

آنتن آینه پارابولیک

آنتن های بازتابی سهموی از دو قسمت آینه و تغذیه تشکیل شده اند.

رادیاتور یک موج الکترومغناطیسی به سمت آینه ساطع می کند. جبهه موج در فضا در نتیجه انعکاس یک موج الکترومغناطیسی از سطح آینه (بازتابنده) تشکیل می شود.

آنتن های بازتابنده به طور گسترده از محدوده طول موج دسی متر شروع می شود. آنها در سیستم های مختلف مهندسی رادیویی استفاده می شوند: رادارها، خطوط رله رادیویی، نجوم رادیویی و غیره.

داده های اولیه برای محاسبه آنتن بازتابنده عبارتند از: طول موج https://pandia.ru/text/78/045/images/image002_222.gif "width =" 41 "height =" 28 src = ">. Gif" alt = " (! زبان: امضا: شکل A10.2" align="left" width="253" height="220">!} .gif "width =" 87 "height =" 25 ">.

برای بهره آنتن داده شده، شعاع آینه را می توان از بیان تعیین کرد

، (A10.1)

جایی که ROشعاع باز شدن آینه؛ ν - ضریب استفاده از سطح آینه (MCD)، - راندمان آنتن.

در شکل 10.2 وابستگی به زاویه را نشان می دهد. در آنتن های سهموی واقعی، راندمان آنتن (محصول) در محدوده 0.45 تا 0.6 است..gif "width =" 145 "height=" 24 src = ">. (A10.2)

در صورتی که عرض الگوی جهت آنتن مشخص شده باشد، می توان از داده های جدول 1 برای انتخاب اندازه آینه استفاده کرد. A10.1.

داده های انتخاب اندازه آینه آنتن جدول A10.1

			سرکوب سطح لوب های جانبی
هواپیمای H	هواپیمای الکترونیکی

2. پارامترهای نوع داده شده از پرتوده محاسبه می شود.

رادیاتور باید طوری طراحی شود که تشعشع یک طرفه تولید کند. الگوی تابش باید متقارن محوری با حداقل سطح لوب های جانبی باشد.

مرکز فاز تغذیه در کانون آینه است. روشنگر باید به حداقل آینه سایه بزند.

تابش ویبره

تابش دهنده به شکل یک ویبراتور متقارن با یک ضد بازتابنده در قسمت دسی متر و موج بلند محدوده طول موج سانتی متری استفاده می شود (https://pandia.ru/text/78/045/images/image019_43.gif "alt = " (! زبان: امضا:" align="left" width="278 height=247" height="247">ство щелевого типа.!}

نمودار جهت یک ارتعاش نیمه موج با یک ضد بازتابنده در صفحه عمود بر محور ویبراتور (در صفحه H) با فرمول محاسبه می شود.

جایی که د- فاصله ویبراتور تا ضد بازتابنده،

فاصله ویبراتور تا بازتابنده برابر، برای اینکه میدان منعکس شده از ضد بازتابنده با میدانی که از ویبره به سمت آینه ساطع می شود هم فاز باشد، لازم است.

الگوی جهت دهی یک ارتعاش نیمه موج با یک ضد بازتابنده در صفحه ای که از محور ویبراتور (و محور آینه) می گذرد با عبارت توضیح داده شده است.

https://pandia.ru/text/78/045/images/image024_35.gif "width =" 107 "height =" 41 ">; ، طول یک بازوی ویبراتور کجاست و ساعت- فاصله بین ویبره و تصویر آینه آن.

، اهم، https://pandia.ru/text/78/045/images/image029_27.gif "width =" 65 "height =" 23 ">، اهم، آ، اهم

برای تطبیق خوراک با فیدر تغذیه، امپدانس ورودی ویبراتور باید کاملاً فعال و برابر با امپدانس مشخصه خوراک تغذیه باشد.

مولفه واکنشی مقاومت ورودی را می توان با یک حلقه راکتیو یا با کوتاه شدن بازوهای ویبراتور جبران کرد. از آنجایی که در در این موردفیدر کواکسیال است، پس امپدانس مشخصه آن است

https://pandia.ru/text/78/045/images/image032_27.gif "width =" 23 "height =" 18"> - قطر داخلی هادی بیرونی؛ د- قطر بیرونی هادی داخلی؛ ثابت دی الکتریک نسبی ماده ای است که فیدر کواکسیال را پر می کند.

معمولاً با قطر بازوهای ویبراتور 2 ... 4 میلی متر و به همان قطر تنظیم می شود دو با فرمول (A10.6) مقدار را تعیین کنید دی... پس از انتخاب اندازه خط کواکسیال، باید از نظر وضعیت خرابی بررسی شود

KV/cm، (P10.7)

اینجا پ- توان عبوری از خط به کیلووات؛ د- در سانتی متر؛ دبلیو- در اهم؛ VSWR باید برابر با 1.2 ... 1.4 در نظر گرفته شود.

اگر شرط (A10.7) برآورده نشد، باید قطر داخلی خط کواکسیال و قطر بازوهای ویبراتور را افزایش داد تا غلظت میدان الکتریکی در نزدیکی سطح یک شعاع انحنای کوچک کاهش یابد. .

خط کواکسیال با یک کانکتور فرکانس بالا برای اتصال کابل با یک استاندارد به پایان می رسد امپدانس موج(= 50، 75 اهم). اگر خط کواکسیال داشته باشد، باید از ترانسفورماتور تطبیق موج چهارم با امپدانس مشخصه استفاده شود که معمولاً از نظر ساختاری در مقطع خط کواکسیال انجام می شود.

رادیاتور دو شکاف

پرتودهی از این نوع معمولاً در طول موجهای کوتاهتر از 5 ... 6 سانتی متر استفاده می شود. E- موجبر هواپیما تی- یک شکاف در این حالت، انشعاب در صفحه محل بردار انجام می شود Eامواج H10(شکل A10.4).

توسعه تغذیه با انتخاب یک موجبر استاندارد برای یک محدوده طول موج عملیاتی معین آغاز می شود. طول شکاف برابر با (0.47 ... 0.48) انتخاب شده است. فاصله د1 از شکاف ها تا دیوارها باید برابر باشد. فاصله بین اسلات ها د2 مانند آرایه های آنتن معمولی، اغلب یا. عرض شکاف از شرایط عدم وجود خرابی الکتریکی در یک مقدار معین از توان تابش انتخاب می شود.

، (A10.8)

جایی که EPROBآیا مقدار شکست قدرت میدان در ماده شکاف است. برای هوا EPROB= 3 106 ولت / متر. حداکثر ولتاژبر روی شکاف برابر است

... (R10.9)

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

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

الگوهای جهت دهی یک خوراک دو شکاف با فرمول های زیر محاسبه می شود:

، در هواپیما E،(P10.11)

، در هواپیما ن.(P10.12)

گوشه ها qو jاز نرمال تا سطح محل شکاف ها اندازه گیری می شوند..gif "width =" 83 "height =" 21 src = ">.

خوراک شاخ

تغذیه شاخ عمدتاً در محدوده طول موج سانتی متر و میلی متر استفاده می شود https://pandia.ru/text/78/045/images/image051_15.gif "width =" 37 "height =" 21"> و برابر با 0.3 در q (j) = 50 درجه ... 70 درجه، ابعاد دهانه بوق را بیابید.

مشخصه جهت دار در صفحه یک بوق Eمی توان با استفاده از یک فرمول ساده تخمین زد

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

جایی که زوایای https://pandia.ru/text/78/045/images/image057_11.gif "width =" 20 "height =" 18"> از حالت نرمال تا صفحه دهانه شاخ اندازه گیری می شود.

معادلات (A10.13) و (A10.14) نسبت به اندازه دهانه شاخ ماورایی هستند و با روش برازش حل می شوند.

طول شاخ معمولاً برابر است آر = (1,2 … 1,3) aR، که در آن جبهه موج کروی است.

3. الگوی تشعشع آنتن محاسبه می شود.

مشخصه جهت دهی آنتن را می توان با استفاده از فرمول تقریبی محاسبه کرد

https://pandia.ru/text/78/045/images/image059_11.gif "width =" 55 "height =" 24"> تابع بسل از نوع اول مرتبه اول است.

به طور دقیق تر، نمودار جهت یک آنتن بازتابنده از طریق توزیع دامنه میدان در امتداد دیافراگم محاسبه می شود. برای این کار، فوکوس آینه تعبیه شده است سیستم قطبیمختصات نمودار جهت دهی تغذیه، و در امتداد آن توزیع دامنه میدان در امتداد آینه (شکل A10.5 را ببینید).

https://pandia.ru/text/78/045/images/image061_12.gif "width =" 27 "height =" 18"> = 0; 0.5; 1.0 که به آنها گره های درون یابی می گویند.

تابع تقریبی با یک چند جمله ای شکل نشان داده می شود

https://pandia.ru/text/78/045/images/image063_11.gif "width =" 57 "height =" 22"> و یک تابع سفارش معتبر.

لامبدا - تابع را می توان بر حسب تابع بسل از نوع اول از همان مرتبه بیان کرد

.

مقادیر توابع لامبدا جدول بندی شده است، مقادیر آنها در پیوست 20 آورده شده است.

اولین عامل در بیان (A10.20)، بسته به زاویه، شکل دارد و میدان تابش یک منطقه ابتدایی - عنصر هویگنس را نشان می دهد. عامل دوم که با مجموع تعریف می شود، ضریب آرایه است که ویژگی های جهتی سیستم امیتر را مشخص می کند. تأثیر اولین عامل در هنگام تغییر زاویه را می توان نادیده گرفت، زیرا الگوی جهت عنصر هویگنس بسیار گسترده تر از الگوی جهت آنتن بازتابنده است. سپس الگوی تابش آنتن نرمال شده توسط بیان تعیین می شود

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

به طور کلی، الگوهای تابش باید برای دو صفحه محاسبه شود: Eو اچ... با این حال، اگر الگوی تابش تغذیه در هواپیماها Eو اچتقریباً یکسان هستند، پس می‌توانیم فرض کنیم که فرمول (A10.22) ویژگی‌های جهت آنتن بازتابنده را در هر دو صفحه توصیف می‌کند.

جایی که دیOBL- ضریب عملکرد جهت تابش دهنده (معمولا 3 ... 6)؛

f- فاصله کانونی.

5. راندمان مسیر آنتن فیدر محاسبه می شود.

6. محاسبه سازنده آنتن انجام شده و کروکی آن ساخته می شود.

اصل عملکرد آنتن سهموی

یک آنتن سهموی برای ایجاد تابش بسیار جهت دار در محدوده مایکروویو استفاده می شود، زمانی که ابعاد آنتن چندین برابر طول موج عملیاتی باشد. آنتن از یک آینه فلزی سهموی (بازتابنده) و یک تغذیه واقع در کانون آن تشکیل شده است. آنتنی با آینه به شکل پارابولوئید چرخشی (شکل 1) با دیافراگم به شکل دایره به قطر 2R در این کار بررسی شده است. یک خط مستقیم عمود بر صفحه دیافراگم و از مرکز آن می گذرد، محور آینه است، نقطه O از تقاطع محور با سطح آینه، راس آن است. فاصله f از بالای آینه تا فوکوس F را فاصله کانونی می گویند. شکل زیر مسیر پرتوها را در یک آنتن سهموی نشان می دهد.

شکل 1 - نمودار یک آنتن سهموی.

شکل 2 - مسیر پرتوها در یک آنتن سهموی.

انتخاب ابعاد هندسی آینه سهموی

برای محاسبه قطر دیافراگم آینه از فرمول رادار استفاده می کنیم:

ما همه مقادیر را می دانیم، سپس از فرمول G - افزایش آنتن بیان می کنیم:

با دانستن اینکه G = D؟ A، جایی که D جهت آنتن است (قرار دادن؟ A = 1 - راندمان)، G = D.

در نتیجه D = 7127.

جایی که S اندازه هندسی دیافراگم آینه است (S =؟ R2). ? - ضریب استفاده از آینه، که نشان می دهد تا چه حد از کل سطح آینه به طور موثر استفاده می شود، معمولاً 0.64 × 0.65 (0.7) است.

قطر دیافراگم آینه تابعی از پهنای پرتو مورد نیاز است و همچنین تا حدودی به دامنه و پاسخ فاز در دیافراگم آینه بستگی دارد. قانون توزیع دامنه های میدان در امتداد سطح دیافراگم آینه با الگوی تابش تغذیه تعیین می شود، اگر از تلفات در هنگام بازتاب از آینه غفلت کنیم. برای اکثر تغذیه های مورد استفاده، توزیع دامنه ها در یکی از سطوح (افقی یا عمودی) در امتداد دیافراگم آینه را می توان با دقت کافی با قانون (1-x2) p تقریب زد، جایی که x مختصاتی است که از رسم شده است. محور آنتن؛ p = 0،1،2،3 - مقداری عدد صحیح.

بیایید شعاع قسمت محدب آینه را محاسبه کنیم. برای این، نمودار تابع شعاع دیافراگم در برابر فاصله y (x) = (4f x) 0.5 رسم می شود، جایی که f فاصله تا کانون است. نتیجه نمودار نشان داده شده در شکل 12 است.

شکل 3 - وابستگی شعاع بازشو به فاصله.

شعاع قسمت سهموی آینه 0.9 متر است. در نتیجه ابعاد هندسی آینه کاملا مشخص می شود.

انتخاب پرتوده، و محاسبه آن

برای محاسبات بیشتر، باید خوراکی را انتخاب کنید که مناسب این آنتن باشد. یکی از بخش های مهمآنتن سهموی تغذیه اولیه است که در کانون آینه قرار می گیرد. در حالت ایده آل، الزامات زیر بر آن تحمیل می شود: 1) تغذیه نباید در جهت مخالف جهت آینه انرژی منتشر کند، زیرا این تابش توسط آینه متمرکز نمی شود و بنابراین الگوی جهت اصلی را تحریف می کند. 2) نمودار تابش دهنده باید تابش یکنواخت آینه را تضمین کند و در نتیجه حداکثر جهت را به دست آورد. 3) نمودار تغذیه باید به گونه ای باشد که فاز میدان در روزنه آینه ثابت باشد. رادیاتوری که به طور کامل این الزامات را برآورده کند عملا وجود ندارد. هنگام طراحی آنتن های سهموی، تغذیه به شکل ویبره نیمه موج، انتهای باز موجبر، بوق و شکاف استفاده می شود، اگرچه آنها فقط تا حدی الزامات ذکر شده را برآورده می کنند.

بیایید با جزئیات بیشتری برخی از انواع پرتودهی را در نظر بگیریم.

آنتن ها آنتن های سهموی نیز نقش مهمی در سلولی... حوزه اصلی کاربرد آنها سازماندهی کانال های حمل و نقل برای ایستگاه پایه (). به عنوان یک قاعده، آنها در ارتباطات خطوط رله رادیویی () استفاده می شوند، بسیار کمتر در ماهواره ها. با این حال، در هر دو مورد، اصل عملیات بدون تغییر باقی می ماند. آنتن سهموی از دو عنصر اصلی تشکیل شده است: یک آینه سهمی و یک امیتر در فاصله ای از آینه که سیگنال ساطع شده را ارسال و دریافت می کند. اصل کار یک آنتن سهموی بر این واقعیت استوار است که تمام پرتوهایی که روی آینه می افتند در یک نقطه متمرکز می شوند - کانون سهمی که گیرنده سیگنال در آن قرار دارد. در عین حال، تمام پرتوهای ساطع شده از کانون در یک جهت منتقل می شود. ویژگی اصلیآنتن سهموی یک الگوی آنتن سوزنی شکل است که با یک لوب اصلی بلند و باریک مشخص می شود.

آنتن های پارابولیک می توانند از نظر طراحی کاملاً متفاوت باشند. این تحت تأثیر پارامترهای زیادی مانند محدوده فرکانس مورد استفاده، توان تابشی، فاصله بین اشیاء، ظرفیت کانال ارتباطی و بسیاری موارد دیگر قرار دارد. در صورت استفاده از آنتن سهموی، آنتن معمولاً در یک محفظه پلاستیکی محافظ مخصوص قرار می گیرد که از اثرات شرایط منفی خارجی جلوگیری می کند. قطر آینه آنتن سهموی می تواند از 30 سانتی متر تا چند متر باشد. فرکانس را می توان از محدوده وسیعی از 3 تا 40 گیگاهرتز نیز انتخاب کرد. معمولاً آنها بر اساس این قانون هدایت می شوند: هرچه طول بیشتر باشد، فرکانس کمتر استفاده می شود و قطر آنتن بزرگتر است. یک ماژول رادیویی با استفاده از یک موجبر به آنتن عقب متصل می شود که سیگنال فرکانس بالای محدوده گیگاهرتز مورد استفاده برای انتقال اطلاعات از طریق فضای باز را به سیگنال فرکانس میانی محدوده مگاهرتز تبدیل می کند که به ماژول داخلی منتقل می شود. از سیستم

انواع آنتن پارابولیک

آنتن های سهموی برای ارتباطات ماهواره ایطراحی کمی متفاوت دارند معمولاً در چنین آنتن هایی، امیتر در مرکز آنتن قرار نمی گیرد، بلکه با مقداری افست، یعنی. کانون سهمی از محور خود جابجا شده است. این امر به منظور عدم ایجاد موانع سایه انداز اضافی در مسیر سیگنال دریافتی ضروری است. آنتن های ارتباطات ماهواره ای معمولاً قطر بیشتری دارند و در محفظه محافظ محصور نمی شوند. بقیه اصل عملکرد آنها مشابه آنتن ها است.

دریافت سیگنال های تلویزیون ماهواره ای توسط دستگاه های گیرنده ویژه ای انجام می شود که بخشی جدایی ناپذیر آن یک آنتن است. آنتن‌های سهموی برای دریافت‌های حرفه‌ای و آماتور از ماهواره‌ها محبوبیت بیشتری دارند، به دلیل خاصیت یک سهمیه چرخشی برای انعکاس پرتوهای موازی با محوری که روی دیافراگم آن در یک نقطه به نام فوکوس می‌افتد. دیافراگم بخشی از صفحه است که توسط لبه یک پارابولوئید چرخشی محدود شده است.

یک سهمی از چرخش، که به عنوان بازتاب دهنده آنتن استفاده می شود، با چرخش یک سهمی صفحه حول محور خود تشکیل می شود. سهمی مکان نقاطی است که از آن فاصله دارند نقطه تنظیم(تمرکز) و یک خط مستقیم داده شده (directrix) (شکل 6.1). نقطه F کانون و خط AB کارگردان است. نقطه M با مختصات x، y یکی از نقاط سهمی است. فاصله بین کانون و جهت را پارامتر سهمی می نامند و با حرف p نشان داده می شود. سپس مختصات کانون F به شرح زیر است: (p / 2, 0). مبدا (نقطه 0) راس سهمی نامیده می شود.

طبق تعریف سهمی، قطعات MF و PM برابر هستند. طبق قضیه فیثاغورث، MF ^ 2 = FK ^ 2 + MK ^ 2. در همان زمان، FK = x - p / 2، KM = y و PM = x + p / 2، سپس (x - p / 2) ^ 2 + y ^ 2 = (x + p / 2) ^ 2.

با مربع کردن عبارات داخل پرانتز و کاهش عبارات مشابه، در نهایت معادله متعارف سهمی را به دست می آوریم:

y ^ 2 = 2px یا y = (2px) ^ 0.5. (6.1)

این فرمول کلاسیک برای ساخت میلیون ها آنتن برای دریافت سیگنال استفاده می شود. تلویزیون ماهواره ای... چگونه این آنتن سزاوار توجه بود؟

به موازات محور پارابولوئید، پرتوها (امواج رادیویی) از ماهواره که از دیافراگم به کانون منعکس می شوند، به همان اندازه (فاصله کانونی) حرکت می کنند. به طور معمول، دو پرتو (1 و 2) بر روی ناحیه دیافراگم پارابولوئید در نقاط مختلف می افتند (شکل 6.2). با این حال، سیگنال های منعکس شده هر دو پرتو به کانون F منتقل می شوند مسافت مساوی... این بدان معنی است که فاصله A + B = C + D. بنابراین، تمام پرتوهای ساطع شده توسط آنتن فرستنده ماهواره و که آینه پارابولوئید به سمت آنها هدایت می شود، در فاز در کانون F متمرکز می شوند. این واقعیت به صورت ریاضی ثابت شده است (شکل 6.3).

انتخاب پارامتر سهمی عمق سهمی، یعنی فاصله بین راس و کانون را تعیین می کند. با قطر دیافراگم یکسان، پارابولوئیدهای فوکوس کوتاه عمق زیادی دارند که نصب تغذیه در فوکوس را بسیار ناخوشایند می کند. علاوه بر این، در پارابولوئیدهای با فوکوس کوتاه، فاصله تغذیه تا بالای آینه بسیار کمتر از لبه‌های آن است، که منجر به ایجاد دامنه‌های غیریکنواخت در تغذیه برای امواج منعکس شده از لبه پارابولوئید و از ناحیه نزدیک می‌شود. به بالا.

پارابولوئیدهای فوکوس طولانی عمق کمتری دارند، نصب تغذیه راحت تر است و توزیع دامنه یکنواخت تر می شود. بنابراین، با قطر دیافراگم 1.2 متر و پارامتر 200 میلی متر، عمق پارابولوئید 900 میلی متر است و با پارامتر 750 میلی متر، تنها 240 میلی متر است. اگر پارامتر از شعاع دیافراگم بیشتر شود، تمرکزی که تغذیه باید در آن قرار گیرد خارج از حجم محدود شده توسط پارابولوئید و دیافراگم است. بهترین گزینه زمانی است که پارامتر کمی بزرگتر از شعاع دیافراگم باشد.

دیش ماهواره تنها عنصر تقویت کننده سیستم گیرنده است که نویز خود را معرفی نمی کند و سیگنال و در نتیجه تصویر را کاهش نمی دهد. آنتن های دارای یک آینه به شکل پارابولوئید انقلابی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: یک بازتابنده سهمی متقارن و یک بازتابنده نامتقارن (شکل 6.4، 6.5). نوع اول آنتن معمولاً فوکوس مستقیم نامیده می شود ، دوم - افست.

آنتن افست مانند یک قطعه قطع شده از سهمی است. تمرکز چنین قطعه ای در زیر مرکز هندسی آنتن قرار دارد. این امر باعث از بین رفتن سایه ناحیه موثر آنتن توسط تغذیه و تکیه گاه های آن می شود که ضریب آن را افزایش می دهد. استفاده مفیدبا همان منطقه آینه با یک آنتن متقارن محوری. علاوه بر این، تغذیه در زیر مرکز ثقل آنتن نصب می شود و در نتیجه پایداری آن در برابر بارهای باد افزایش می یابد.

این طراحی آنتن است که در دریافت انفرادی تلویزیون های ماهواره ای رایج تر است، اگرچه در حال حاضر از دیگر اصول ساخت آنتن های زمینی ماهواره ای استفاده می شود.

توصیه می شود در صورت نیاز به اندازه آنتن تا 1.5 متر برای دریافت پایدار برنامه های ماهواره ای انتخاب شده، از آنتن های افست استفاده کنید، زیرا با افزایش مساحت کل آنتن، اثر سایه آینه کمتر قابل توجه می شود.

آنتن افست تقریباً به صورت عمودی نصب می شود. بسته به عرض جغرافیاییزاویه شیب آن کمی تغییر می کند. این موقعیت جمع آوری نزولات جوی در کاسه آنتن را حذف می کند که به شدت بر کیفیت دریافت تأثیر می گذارد.

اصل عملکرد (فوکوس) آنتن های فوکوس مستقیم (متقارن محوری) و افست (نامتقارن) در شکل نشان داده شده است. 6.6.

ویژگی های جهتی برای آنتن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به قابلیت استفاده از آنتن هایی با گزینش مکانی بالا، تلویزیون ماهواره ای دریافت می شود. مهم ترین ویژگی آنتن ها بهره و الگوی تشعشع است.

بهره آنتن سهموی به قطر پارابولوئید بستگی دارد: هر چه قطر آینه بزرگتر باشد، بهره بیشتر است.

وابستگی بهره آنتن سهموی به قطر در زیر نشان داده شده است.

نقش بهره یک آنتن سهموی را می توان با استفاده از یک لامپ تجزیه و تحلیل کرد (شکل 6.7، a). نور به طور مساوی در فضای اطراف پراکنده می شود و چشم ناظر سطح مشخصی از روشنایی را حس می کند که مطابق با قدرت لامپ است.

با این حال، اگر منبع نور در کانون یک پارابولوئید با بهره 300 برابر قرار گیرد (شکل 6.7، b)، پرتوهای آن پس از انعکاس توسط سطح پارابولوئید موازی با محور آن و شدت رنگ خواهد بود. معادل یک منبع 13500 وات خواهد بود. چشم ناظر نمی تواند چنین نوری را درک کند. این ویژگی، به ویژه، اساس اصل عملکرد نورافکن است.

بنابراین، یک پارابولوئید آنتن، به طور دقیق، در درک خود از تبدیل قدرت یک میدان الکترومغناطیسی به ولتاژ سیگنال، آنتن نیست. یک پارابولوئید فقط بازتاب دهنده امواج رادیویی است که آنها را در فوکوس متمرکز می کند، جایی که باید یک آنتن فعال (فید) قرار گیرد.

نمودار جهت آنتن (شکل 6.8) وابستگی دامنه قدرت میدان الکتریکی E ایجاد شده در یک نقطه خاص را به جهت به این نقطه مشخص می کند. در این حالت فاصله آنتن تا این نقطه ثابت می ماند.

افزایش بهره آنتن مستلزم باریک شدن لوب اصلی الگوی تابش است و باریک شدن آن به کمتر از 1 درجه منجر به نیاز به تامین آنتن با سیستم ردیابی می شود، زیرا ماهواره های زمین ایستا در اطراف موقعیت ثابت خود در مدار نوسان می کنند. افزایش عرض الگوی تابش منجر به کاهش بهره و در نتیجه کاهش قدرت سیگنال در ورودی گیرنده می شود. بر این اساس، عرض بهینه لوب اصلی الگوی تابش 1 ... 2 درجه است، مشروط بر اینکه آنتن ماهواره فرستنده با دقت 0.1 ± درجه در مدار نگه داشته شود.

وجود لوب های جانبی در الگوی تابش نیز باعث کاهش بهره آنتن و افزایش توانایی دریافت تداخل می شود. تا حد زیادی، عرض و پیکربندی الگوی تابش به شکل و قطر آینه آنتن گیرنده بستگی دارد.

بیشترین مشخصه مهمآنتن سهموی دقت شکل است. باید شکل یک پارابولوئید انقلاب را با حداقل خطا تکرار کند. دقت شکل، افزایش آنتن و الگوی تابش را تعیین می کند.

ساخت آنتن با سطح یک پارابولوئید ایده آل تقریبا غیرممکن است. هر گونه انحراف از شکل ایده آل آینه سهموی بر ویژگی های آنتن تأثیر می گذارد. خطاهای فاز رخ می دهد که کیفیت تصویر دریافتی را کاهش می دهد و بهره آنتن کاهش می یابد. اعوجاج شکل نیز در حین کار آنتن ها رخ می دهد: تحت تأثیر باد و بارش جوی. جاذبه زمین؛ در نتیجه گرم شدن ناهموار سطح توسط اشعه خورشید. با در نظر گرفتن این عوامل، انحراف کلی قابل قبول پروفایل آنتن تعیین می شود.

کیفیت مواد نیز بر عملکرد آنتن تأثیر می گذارد. برای ساخت دیش های ماهواره ای عمدتا از فولاد و دورالومین استفاده می شود.

آنتن‌های فولادی ارزان‌تر از آنتن‌های آلومینیومی هستند، اما سنگین‌تر هستند و در برابر خوردگی حساس‌تر هستند، بنابراین درمان ضد خوردگی برای آنها اهمیت ویژه‌ای دارد. واقعیت این است که یک لایه سطحی بسیار نازک از فلز در انعکاس سیگنال الکترومغناطیسی از سطح شرکت می کند. اگر در اثر زنگ زدگی آسیب ببیند، کارایی آنتن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بهتر است ابتدا آنتن فولادی را با یک لایه محافظ نازک از مقداری فلز غیرآهنی (مثلا روی) بپوشانید و سپس رنگ کنید.

این مشکلات با آنتن های آلومینیومی ایجاد نمی شود. با این حال، آنها تا حدودی گران تر هستند. این صنعت همچنین آنتن های پلاستیکی تولید می کند. آینه های با روکش فلزی نازک آنها به دلیل انواع مختلف مستعد اعوجاج شکل هستند تاثیرات خارجی: دما، بار باد و تعدادی از عوامل دیگر. آنتن های توری مقاوم در برابر باد وجود دارد. آنها ویژگی های وزن خوبی دارند، اما در هنگام دریافت سیگنال های کی باند عملکرد ضعیفی دارند. استفاده از چنین آنتن هایی برای دریافت سیگنال های باند C توصیه می شود.

در نگاه اول، یک آنتن سهموی مانند یک قطعه فلزی خشن به نظر می رسد، اما با این وجود نیاز به رسیدگی دقیق در هنگام ذخیره سازی، حمل و نقل و نصب دارد. هرگونه تغییر شکل آنتن منجر به کاهش شدید کارایی آن و بدتر شدن کیفیت تصویر روی صفحه تلویزیون می شود. هنگام خرید آنتن باید به وجود اعوجاج سطح کار آنتن توجه کرد. گاهی اوقات پیش می‌آید که هنگام اعمال پوشش‌های ضد زنگ و تزئینی روی آینه، آنتن آن را هدایت می‌کند و شکل پروانه به خود می‌گیرد. می‌توانید با قرار دادن آنتن روی یک طبقه صاف این موضوع را بررسی کنید: لبه‌های آنتن باید همه جا را با سطح تماس بگیرند.