Práca satelitné paraboly, najmä tie, ktoré akceptujú televízny signál, je založená na optickej vlastnosti paraboly. Parabola je miesto bodov, ktoré sú rovnako vzdialené od priamky (nazývané priamka) a od bodov, ktoré neležia na priamke (nazývané ohnisko). Z uvedenej definície paraboly nie je ťažké získať „školskú“: parabola je graf kvadratickej funkcie y = ax ^ 2 + bx + c (konkrétne y = x ^ 2).

Formulujme už spomínanú optickú vlastnosť paraboly. Ak umiestnite bodový zdroj svetla (žiarovku) do ohniska paraboly a zapnete ho, lúče odrazené od paraboly pôjdu rovnobežne s osou symetrie paraboly a predná hrana bude kolmá. do osi.

Platí to aj naopak - ak na parabolu dopadá tok lúčov rovnobežných s osou symetrie, odrazené od paraboly sa lúče dostanú do ohniska, navyše v rovnakom čase, ak predná predná časť lúča tok je kolmý na os.

Keď sa parabola otáča okolo svojej osi symetrie, získa sa rotačný paraboloid - povrch druhého rádu. Pre akýkoľvek rez paraboloidom rovinami prechádzajúcimi osou symetrie sa získajú rovnaké paraboly so spoločným ohniskom, preto má paraboloid aj optickú vlastnosť. Ak je žiarič zaostrený, lúče odrazené od povrchu pôjdu rovnobežne s osou rotácie. A ak lúče rovnobežné s jeho osou dopadajú na paraboloid, potom sa po odraze všetky zhromaždia v ohnisku.

Optické vlastnosti sú základným základom parabolických antén. Antény dokážu otáčať napríklad parabolické antény na letiskách, ktoré majú tvar „plátkov“ obrovských paraboloidov, vysielajú aj prijímajú signál. Antény je možné upevniť. Posledný typ zahŕňa satelit pre domácnosť TV antény("talíre"): sú namierené na reléový satelit vysoko nad Zemou na geostacionárnej obežnej dráhe, po ktorej sa ich poloha zafixuje.

Keďže satelit je ďaleko od povrchu, lúče prichádzajúce z neho v prijímacom bode antény možno považovať za paralelné. Ťažiskom satelitnej paraboly je prijímač, z ktorého sa signál posiela cez kábel do televízora.

Rovnaký nápad sa používa na vytvorenie reflektorov pre železničné lokomotívy, svetlometov pre autá, dokonca sa dá použiť na varenie jedla v teréne. Optická vlastnosť paraboly „pozná“ aj živý svet. Napríklad niektoré severské kvety, žijúce v krátkom lete a nedostatku slnečného svetla, otvárajú okvetné lístky v tvare paraboloidu, aby udržali „srdce“ kvetu teplejšie. "Parabolické" sú také alpské a arktické kvety ako alpské lumbago, ľadovcové beckvichia, polárny mak. Vďaka optickej vlastnosti paraboly sa dozrievanie semien v takýchto kvetoch urýchľuje. Ďalším dôsledkom vlastnosti ich parabolity, užitočnej pre kvety, je príťažlivosť hmyzu, ktorý sa rád „nasáva“ do kvetinovej misky, čo ovplyvňuje proces prenosu peľu (opelenie).

DODATOK 10.

PARABOLICKÁ ZRKADLOVÁ ANTÉNA

Parabolické reflektorové antény pozostávajú z dvoch častí: zrkadla a prívodu.

Ožarovač vysiela elektromagnetickú vlnu smerom k zrkadlu. Čelo vlny v priestore vzniká ako výsledok odrazu elektromagnetickej vlny od povrchu zrkadla (reflektora).

Reflektorové antény sú široko používané od decimetrového rozsahu vlnových dĺžok. Používajú sa v rôznych rádiotechnických systémoch: radary, rádioreléové linky, rádioastronómia atď.

Počiatočné údaje na výpočet reflektorovej antény sú: vlnová dĺžka https://pandia.ru/text/78/045/images/image002_222.gif "width =" 41 "height =" 28 src = ">. Gif" alt = " ( ! JAZYK: Podpis: Obr. A10.2" align="left" width="253" height="220">!} .gif "šírka =" 87 "výška =" 25 ">.

Pre daný zisk antény možno z výrazu určiť polomer zrkadla

, (A10.1)

kde RO polomer otvárania zrkadla; ν - faktor využitia zrkadlového povrchu (MCD), - účinnosť antény.

Na obr. 10.2 je znázornená závislosť od uhla. V skutočných parabolických anténach leží účinnosť antény (produkt) v rozsahu od 0,45 do 0,6..gif "width =" 145 "height =" 24 src = ">. (A10.2)

V prípade, že je špecifikovaná šírka smerového obrazca antény, potom je možné na výber veľkosti zrkadla použiť údaje v tabuľke 1. A10.1.

Údaje pre výber veľkosti zrkadla antény Tabuľka A10.1

			Potlačenie úrovne bočných lalokov
H-rovina	E-lietadlo

2. Vypočítajú sa parametre daného typu žiariča.

Ožarovač musí byť navrhnutý tak, aby produkoval jednosmerné žiarenie. Vzor žiarenia by mal byť osovo symetrický s minimálnou úrovňou bočných lalokov.

Fázový stred posuvu je v ohnisku zrkadla. Iluminátor by mal zatieniť zrkadlo na minimum.

Vibračný žiarič

Ožarovač vo forme symetrického vibrátora s protireflektorom sa používa v decimetrovej a dlhovlnnej časti centimetrového rozsahu vlnových dĺžok (https://pandia.ru/text/78/045/images/image019_43.gif "alt = " (! JAZYK: Podpis:" align="left" width="278 height=247" height="247">ство щелевого типа.!}

Smerový diagram polvlnového vibrátora s protireflektorom v rovine kolmej na os vibrátora (v rovine H) sa vypočíta podľa vzorca

kde d- vzdialenosť medzi vibrátorom a protireflektorom,

Rovnaká vzdialenosť medzi vibrátorom a protireflektorom je potrebná na to, aby pole odrazené od protireflektora bolo vo fáze s poľom, ktoré vibrátor vyžaruje smerom k zrkadlu.

Smerový vzor polvlnového vibrátora s protireflektorom v rovine prechádzajúcej osou vibrátora (a osou zrkadla) je opísaný výrazom

https://pandia.ru/text/78/045/images/image024_35.gif "width =" 107 "height =" 41 ">; , kde je dĺžka jedného ramena vibrátora, a h- vzdialenosť medzi vibrátorom a jeho zrkadlovým obrazom.

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

Aby sa krmivo prispôsobilo podávaču krmiva, vstupná impedancia vibrátora musí byť čisto aktívna a rovná charakteristickej impedancii podávača.

Reaktívna zložka vstupného odporu môže byť kompenzovaná buď reaktívnou slučkou alebo skrátením ramien vibrátora. Keďže v r v tomto prípade podávač je koaxiálny, potom je jeho charakteristická impedancia

https://pandia.ru/text/78/045/images/image032_27.gif "width =" 23 "height =" 18 "> - vnútorný priemer vonkajšieho vodiča; d- vonkajší priemer vnútorného vodiča; je relatívna dielektrická konštanta materiálu plniaceho koaxiálny podávač.

Zvyčajne sa nastavuje s priemerom ramien vibrátora 2 ... 4 mm a rovnakým priemerom d a určte podľa vzorca (A10.6) hodnotu D... Po výbere veľkosti koaxiálneho vedenia je potrebné skontrolovať stav poruchy

KV / cm, (P10.7)

tu P- výkon prechádzajúci vedením v kW; d- v cm; W- v ohmoch; VSWR by sa malo brať ako 1,2 ... 1,4.

Ak nie je splnená podmienka (A10.7), potom je potrebné zväčšiť vnútorný priemer koaxiálneho vedenia a priemer ramien vibrátora, aby sa znížila koncentrácia elektrického poľa v blízkosti povrchu s malým polomerom zakrivenia. .

Koaxiálne vedenie je ukončené vysokofrekvenčným konektorom pre pripojenie kábla so štandardom vlnová impedancia(= 50, 75 ohmov). Ak koaxiálne vedenie má, potom by sa mal použiť štvrťvlnový prispôsobovací transformátor s charakteristickou impedanciou, ktorý sa zvyčajne konštrukčne vykonáva v úseku koaxiálneho vedenia.

Dvojštrbinový žiarič

Ožarovač tohto typu sa zvyčajne používa pri vlnových dĺžkach kratších ako 5 ... 6 cm. E- rovinný vlnovod T- rozdeľovač. V tomto prípade sa vetvenie uskutočňuje v rovine umiestnenia vektora E vlny H10(obr. A10.4).

Vývoj prívodu začína výberom štandardného vlnovodu pre daný prevádzkový rozsah vlnových dĺžok. Dĺžka štrbiny je zvolená rovná (0,47 ... 0,48). Vzdialenosť d1 od štrbín k stenám by mali byť rovnaké. Vzdialenosť medzi slotmi d2 sa volí ako pri bežných anténnych poliach, najčastejšie príp. Šírka štrbiny sa volí z podmienky neprítomnosti elektrického prierazu pri danej hodnote výkonu žiarenia

, (A10.8)

kde EPROB Je hodnota prierazu intenzity poľa v materiáli štrbiny. Pre vzduch EPROB= 3 106 V / m. Maximálne napätie na štrbine sa rovná

... (R10.9)

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

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

Vzory smerovosti posuvu s dvojitou štrbinou sa vypočítajú podľa vzorcov:

, v lietadle E,(P10.11)

, v lietadle N.(P10.12)

Rohy q a j sú merané od normály k rovine umiestnenia štrbín..gif "šírka =" 83 "výška =" 21 src = ">.

Kŕmenie rohoviny

Podávače rohov sa používajú hlavne v centimetrových a milimetrových rozsahoch vlnových dĺžok https://pandia.ru/text/78/045/images/image051_15.gif "width =" 37 "height =" 21 "> a rovných 0,3 pri q (j) = 50 ° ... 70 °, nájdite rozmery otvoru klaksónu.

Smerová charakteristika klaksónu v rovine E možno odhadnúť pomocou zjednodušeného vzorca

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

kde uhly https://pandia.ru/text/78/045/images/image057_11.gif "width =" 20 "height =" 18 "> sú merané od normály k rovine otvoru klaksónu.

Rovnice (A10.13) a (A10.14) sú transcendentálne vzhľadom na veľkosť otvoru rohu a sú riešené metódou lícovania.

Dĺžka rohu sa zvyčajne rovná R = (1,2 … 1,3) aR, pri ktorej je čelo vlny sférické.

3. Vypočíta sa diagram vyžarovania antény.

Smerovú charakteristiku antény je možné vypočítať pomocou približného vzorca

https://pandia.ru/text/78/045/images/image059_11.gif "width =" 55 "height =" 24 "> je Besselova funkcia prvého druhu prvého rádu.

Presnejšie povedané, smerový diagram reflektorovej antény sa vypočíta prostredníctvom amplitúdového rozloženia poľa pozdĺž otvoru. Na to je zabudované ohnisko zrkadla polárny systém súradnice smerového diagramu posuvu a pozdĺž neho amplitúdové rozloženie poľa pozdĺž zrkadla (pozri obr. A10.5).

https://pandia.ru/text/78/045/images/image061_12.gif "width =" 27 "height =" 18 "> = 0; 0,5; 1,0, ktoré sa nazývajú interpolačné uzly.

Aproximačná funkcia je reprezentovaná polynómom tvaru

https://pandia.ru/text/78/045/images/image063_11.gif "width =" 57 "height =" 22 "> a platná funkcia objednávky.

Lambda - funkciu možno vyjadriť pomocou Besselovej funkcie prvého druhu rovnakého rádu

.

Hodnoty funkcií lambda sú uvedené v tabuľke, ich hodnoty sú uvedené v prílohe 20.

Prvý faktor vyjadrenia (A10.20) má v závislosti od uhla tvar a predstavuje pole žiarenia elementárnej oblasti - Huygensov prvok. Druhým faktorom, definovaným súčtom, je súčiniteľ poľa, ktorý charakterizuje smerové vlastnosti emitorového systému. Vplyv prvého faktora pri zmene uhla možno zanedbať, keďže smerový obrazec Huygensovho prvku je oveľa širší ako smerový obrazec antény reflektora. Potom je normalizovaný diagram žiarenia antény určený výrazom

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

Vo všeobecnosti by sa radiačné diagramy mali vypočítať pre dve roviny: E a N... Ak sa však vyžarovací diagram podáva v rovinách E a N sú približne rovnaké, potom môžeme predpokladať, že vzorec (A10.22) popisuje smerové vlastnosti antény reflektora v oboch rovinách..gif "width =" 93 "height =" 44 src = ">, (A10.23 )

kde DOBL- koeficient smerového pôsobenia žiariča (zvyčajne 3 ... 6);

f- ohnisková vzdialenosť.

5. Vypočíta sa účinnosť trasy anténa-napájač.

6. Vykoná sa konštruktívny výpočet antény a urobí sa jej náčrt.

Princíp činnosti parabolickej antény

Parabolická anténa sa používa na vytvorenie vysoko smerového žiarenia v mikrovlnnom rozsahu, keď rozmery antény sú mnohonásobkom prevádzkovej vlnovej dĺžky. Anténa sa skladá z parabolického kovového zrkadla (reflektora) a prívodu umiestneného v jeho ohnisku. V tejto práci je skúmaná anténa so zrkadlom v tvare rotačného paraboloidu (obrázok 1) s otvorom v tvare kruhu s priemerom 2R. Priamka kolmá na rovinu otvoru a prechádzajúca jej stredom je os zrkadla, bod O priesečníka osi s plochou zrkadla je jej vrcholom. Vzdialenosť f od hornej časti zrkadla k zaostreniu F sa nazýva ohnisková vzdialenosť. Nasledujúci obrázok znázorňuje dráhu lúčov v parabolickej anténe.

Obrázok 1 - Schéma parabolickej antény.

Obrázok 2 - Dráha lúčov v parabolickej anténe.

Výber geometrických rozmerov parabolického zrkadla

Na výpočet priemeru otvoru zrkadla použijeme vzorec z radaru:

Poznáme všetky hodnoty, potom vyjadríme zo vzorca G - zisk antény:

S vedomím, že G = D? A, kde D je smerovosť antény (umiestnenie? A = 1 - účinnosť), G = D.

Výsledkom je, že D = 7127.

Kde S je geometrická veľkosť otvoru zrkadla (S = < R2); ? - koeficient využitia zrkadla, ktorý ukazuje, ako efektívne je využitá celá plocha zrkadla, je zvyčajne 0,64 × 0,65 (0,7).

Priemer otvoru zrkadla je funkciou požadovanej šírky lúča a je tiež do istej miery závislý od amplitúdy a fázovej odozvy v apertúre zrkadla. Zákon rozdelenia amplitúd poľa pozdĺž povrchu zrkadlového otvoru je určený vyžarovacím diagramom prívodu, ak zanedbáme straty pri odraze od zrkadla. Pre väčšinu používaných posuvov možno rozloženie amplitúd v jednej z rovín (horizontálnej alebo vertikálnej) pozdĺž otvoru zrkadla s dostatočnou presnosťou aproximovať zákonom (1-x2) p, kde x je súradnica vynesená z antény os; p = 0,1,2,3 - nejaké celé číslo.

Vypočítajme polomer konvexnej časti zrkadla. Na tento účel sa vynesie graf funkcie polomeru clony proti vzdialenosti y (x) = (4f x) 0,5, kde f je vzdialenosť od ohniska. Výsledkom je graf znázornený na obrázku 12.

Obrázok 3 - Závislosť polomeru otvárania od vzdialenosti.

Polomer parabolickej časti zrkadla je 0,9m. V dôsledku toho sú geometrické rozmery zrkadla plne určené.

Výber žiariča a jeho výpočet

Pre ďalšie výpočty je potrebné zvoliť zdroj, ktorý by vyhovoval tejto anténe. Jeden z dôležité časti Parabolická anténa je primárny zdroj umiestnený v ohnisku zrkadla. V ideálnom prípade sú naň kladené nasledujúce požiadavky: 1) zdroj by nemal vyžarovať energiu v smere opačnom k ​​smeru k zrkadlu, pretože toto žiarenie nie je zaostrené zrkadlom a preto skresľuje hlavný smerový vzor; 2) diagram ožarovača by mal zabezpečiť rovnomerné ožiarenie zrkadla a tým získať maximálnu smerovosť; 3) diagram posuvu by mal byť taký, aby fáza poľa v apertúre zrkadla bola konštantná. Ožarovač, ktorý plne spĺňa tieto požiadavky, prakticky neexistuje. Pri navrhovaní parabolických antén sa používajú napájače vo forme polvlnového vibrátora, otvoreného konca vlnovodu, klaksónu a štrbiny, aj keď uvedené požiadavky spĺňajú len čiastočne.

Pozrime sa podrobnejšie na niektoré typy žiaričov.

Parabolické antény tiež zohrávajú dôležitú úlohu bunkový... Ich hlavnou oblasťou použitia je organizácia dopravných kanálov pre základňovú stanicu (). Spravidla sa používajú v rádiových reléových linkách () komunikácii, oveľa menej často v satelitných. V oboch prípadoch však princíp fungovania zostáva nezmenený. Parabolická anténa pozostáva z dvoch hlavných prvkov: parabolického zrkadla a žiariča v určitej vzdialenosti od zrkadla, ktorý vysiela a prijíma vysielaný signál. Princíp činnosti parabolickej antény je založený na tom, že všetky lúče dopadajúce na zrkadlo sú sústredené do jediného bodu - ohniska paraboly, kde je umiestnený prijímač signálu. Zároveň budú všetky lúče vyžarované z ohniska prenášané jedným smerom. Hlavná prednosť Parabolická anténa je vzor antény v tvare ihly charakterizovaný dlhým a úzkym hlavným lalokom.

Parabolické antény môžu mať celkom odlišný dizajn. To je ovplyvnené mnohými parametrami, ako je použitý frekvenčný rozsah, vyžiarený výkon, vzdialenosť medzi objektmi, kapacita komunikačného kanála a mnohé ďalšie. Ak je použitá parabolická anténa, potom je anténa zvyčajne umiestnená v špeciálnom ochrannom plastovom obale, ktorý zabraňuje pôsobeniu vonkajších negatívnych podmienok. Priemer zrkadla parabolickej antény môže byť od 30 cm do niekoľkých metrov. Frekvenciu je možné zvoliť aj zo širokého rozsahu od 3 do 40 GHz. Zvyčajne sa riadia pravidlom: čím dlhší je rozsah, tým nižšia je frekvencia a tým väčší je priemer antény. K zadnej anténe je pomocou vlnovodu pripevnený rádiový modul, ktorý premieňa vysokofrekvenčný signál gigahertzového rozsahu slúžiaci na prenos informácií cez otvorený priestor na signál strednej frekvencie megahertzového rozsahu, ktorý je prenášaný do internej modul systému.

Typy parabolických antén

Parabolické antény pre satelitná komunikácia majú trochu iný dizajn. Zvyčajne sa v takýchto anténach žiarič nenachádza v strede antény, ale s určitým posunom, t.j. ohnisko paraboly je posunuté z jej osi. Je to potrebné, aby sa v ceste prijímaného signálu nevytvárali ďalšie tieniace prekážky. Antény pre satelitnú komunikáciu majú zvyčajne väčší priemer a nie sú uzavreté v ochrannom obale. Zvyšok princípu ich fungovania je podobný ako pri anténach.

Príjem satelitných televíznych signálov sa vykonáva pomocou špeciálnych prijímacích zariadení, ktorých neoddeliteľnou súčasťou je anténa. Parabolické antény sú najobľúbenejšie pre profesionálny a amatérsky príjem vysielania zo satelitov, kvôli vlastnosti paraboloidu rotácie odrážať lúče rovnobežné s osou dopadajúce na jeho otvor do jedného bodu, nazývaného ohnisko. Apertúra je časť roviny ohraničená okrajom rotačného paraboloidu.

Rotačný paraboloid, ktorý sa používa ako anténny reflektor, vzniká rotáciou rovinnej paraboly okolo jej osi. Parabola je miesto bodov, ktoré sú od neho rovnako vzdialené určiť si bod(focus) a danú priamku (directrix) (obr. 6.1). Bod F je ohnisko a čiara AB je riaditeľ. Bod M so súradnicami x, y je jedným z bodov paraboly. Vzdialenosť medzi ohniskom a smerovou čiarou sa nazýva parameter paraboly a označuje sa písmenom p. Potom sú súradnice ohniska F nasledovné: (p / 2, 0). Počiatok (bod 0) sa nazýva vrchol paraboly.

Podľa definície paraboly sú segmenty MF a PM rovnaké. Podľa Pytagorovej vety MF ^ 2 = FK ^ 2 + MK ^ 2. Súčasne FK = = x - p / 2, KM = y a PM = x + p / 2, potom (x - p / 2) ^ 2 + y ^ 2 = (x + p / 2) ^ 2 .

Umocnením výrazov v zátvorkách a znížením podobných výrazov nakoniec získame kanonickú rovnicu paraboly:

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

Tento klasický vzorec sa používa na výrobu miliónov antén na príjem signálov. satelitná televízia... Čím si táto anténa zaslúžila pozornosť?

Paralelne s osou paraboloidu sa lúče (rádiové vlny) zo satelitu, odrazené od clony do ohniska, pohybujú rovnako (ohnisková vzdialenosť). Bežne dva lúče (1 a 2) dopadajú na oblasť otvoru paraboloidu v rôznych bodoch (obr. 6.2). Odrazené signály oboch lúčov však prechádzajú do ohniska F rovnakú vzdialenosť... To znamená, že vzdialenosť A + B = C + D. Všetky lúče, ktoré vysiela vysielacia anténa družice a na ktoré smeruje paraboloidné zrkadlo, sú teda sústredené vo fáze v ohnisku F. Táto skutočnosť je dokázaná matematicky (obr. 6.3).

Voľba parametra parabola určuje hĺbku paraboloidu, teda vzdialenosť medzi vrcholom a ohniskom. Pri rovnakom priemere clony majú paraboloidy s krátkym ohniskom veľkú hĺbku, vďaka čomu je mimoriadne nepohodlné inštalovať zaostrenie. Okrem toho, v paraboloidoch s krátkym ohniskom je vzdialenosť od prívodu k hornej časti zrkadla oveľa kratšia ako k jeho okrajom, čo vedie k nerovnomerným amplitúdam pri podávaní vĺn odrazených od okraja paraboloidu a od blízkej zóny. navrchol.

Paraboloidy s dlhým ohniskom majú menšiu hĺbku, inštalácia posuvu je pohodlnejšia a rozloženie amplitúdy sa stáva rovnomernejším. Takže pri priemere otvoru 1,2 m a parametri 200 mm je hĺbka paraboloidu 900 mm a pri parametri 750 mm je to len 240 mm. Ak parameter presahuje polomer clony, ohnisko, v ktorom by sa mal nachádzať posuv, je mimo objemu ohraničeného paraboloidom a clonou. Najlepšia možnosť je, keď je parameter o niečo väčší ako polomer clony.

Satelitná parabola je jediným zosilňovacím prvkom prijímacieho systému, ktorý nevnáša vlastný šum a neznehodnocuje signál, a teda ani obraz. Antény so zrkadlom v tvare rotačného paraboloidu sú rozdelené do dvoch hlavných tried: symetrický parabolický reflektor a asymetrický (obr. 6.4, 6.5). Prvý typ antén sa zvyčajne nazýva priame zaostrenie, druhý - offset.

Ofsetová anténa je ako vyrezaný segment paraboly. Ohnisko takéhoto segmentu sa nachádza pod geometrickým stredom antény. Tým sa eliminuje zatienenie efektívnej plochy antény podávačom a jej podperami, čo zvyšuje jej koeficient užitočné využitie s rovnakou zrkadlovou plochou s osovo symetrickou anténou. Okrem toho je napájanie inštalované pod ťažiskom antény, čím sa zvyšuje jej stabilita pri zaťažení vetrom.

Práve táto konštrukcia antény je najbežnejšia pri individuálnom príjme satelitnej televízie, aj keď v súčasnosti sa používajú iné princípy stavby satelitných pozemných antén.

Je vhodné použiť offsetové antény, ak je potrebná veľkosť antény do 1,5 m pre stabilný príjem vybraných satelitných programov, pretože so zväčšovaním celkovej plochy antény je efekt zrkadlového tienenia menej významný.

Offsetová anténa sa montuje takmer vertikálne. Záležiac ​​na zemepisnej šírky uhol jeho sklonu sa mierne mení. Táto poloha vylučuje zhromažďovanie atmosférických zrážok v miske antény, čo výrazne ovplyvňuje kvalitu príjmu.

Princíp činnosti (zaostrovania) antén s priamym ohniskom (axiálne symetrické) a ofsetové (asymetrické) je znázornené na obr. 6.6.

Smerové charakteristiky sú obzvlášť dôležité pre antény. Vďaka schopnosti používať antény s vysokou priestorovou selektivitou sa prijíma satelitná televízia. Najdôležitejšími charakteristikami antén sú zisk a vyžarovací diagram.

Zisk parabolickej antény závisí od priemeru paraboloidu: čím väčší je priemer zrkadla, tým vyšší je zisk.

Závislosť zisku parabolickej antény od priemeru je uvedená nižšie.

Úlohu zisku parabolickej antény možno analyzovať pomocou žiarovky (obrázok 6.7, a). Svetlo je rovnomerne rozptýlené do okolitého priestoru a oko pozorovateľa vníma určitú úroveň osvetlenia, zodpovedajúcu výkonu žiarovky.

Ak sa však svetelný zdroj umiestni do ohniska paraboloidu so ziskom 300-krát (obr. 6.7, b), jeho lúče po odraze od povrchu paraboloidu budú rovnobežné s jeho osou a intenzita farby bude zodpovedať 13 500 W zdroju. Oči pozorovateľa nedokážu vnímať takéto osvetlenie. Táto vlastnosť je najmä základom princípu činnosti svetlometu.

Teda paraboloid antény, prísne vzaté, nie je anténou v chápaní prevodu sily elektromagnetického poľa na signálové napätie. Paraboloid je len reflektor rádiových vĺn, ktorý ich sústreďuje do ohniska, kde by mala byť umiestnená aktívna anténa (napájanie).

Smerový diagram antény (obr. 6.8) charakterizuje závislosť amplitúdy sily elektrického poľa E, vytvoreného v určitom bode, od smeru k tomuto bodu. V tomto prípade zostáva vzdialenosť od antény k tomuto bodu konštantná.

Zvýšenie zisku antény znamená zúženie hlavného laloku smerového vzoru a jeho zúženie na menej ako 1 ° vedie k potrebe zásobovať anténu sledovacím systémom, pretože geostacionárne satelity oscilujú okolo svojej stacionárnej polohy na obežnej dráhe. Zväčšenie šírky vyžarovacieho vzoru vedie k zníženiu zosilnenia a tým k zníženiu výkonu signálu na vstupe prijímača. Na základe toho je optimálna šírka hlavného laloku smerového obrazca 1 ... 2 ° za predpokladu, že vysielacia satelitná anténa je udržiavaná na obežnej dráhe s presnosťou ± 0,1 °.

Prítomnosť bočných lalokov v diagrame žiarenia tiež znižuje zisk antény a zvyšuje schopnosť prijímať rušenie. Šírka a konfigurácia vyžarovacieho diagramu do značnej miery závisí od tvaru a priemeru zrkadla prijímacej antény.

Najviac dôležitá charakteristika parabolická anténa je presnosť tvaru. Mal by opakovať tvar rotačného paraboloidu s minimálnymi chybami. Presnosť tvaru určuje zisk antény a vyžarovací diagram.

Vyrobiť anténu s povrchom ideálneho paraboloidu je takmer nemožné. Akákoľvek odchýlka od ideálneho tvaru parabolického zrkadla ovplyvňuje charakteristiku antény. Vznikajú fázové chyby, ktoré zhoršujú kvalitu prijímaného obrazu a znižuje sa zisk antény. K skresleniu tvaru dochádza aj pri prevádzke antén: vplyvom vetra a atmosférických zrážok; gravitácia; v dôsledku nerovnomerného zahrievania povrchu slnečnými lúčmi. S prihliadnutím na tieto faktory sa určí prípustná celková odchýlka profilu antény.

Kvalita materiálu ovplyvňuje aj výkon antény. Na výrobu satelitných parabol sa používa hlavne oceľ a dural.

Oceľové antény sú lacnejšie ako hliníkové, no sú ťažšie a náchylnejšie na koróziu, preto je u nich dôležitá najmä antikorózna úprava. Faktom je, že veľmi tenká povrchová vrstva kovu sa podieľa na odraze elektromagnetického signálu od povrchu. Ak ju poškodí hrdza, účinnosť antény sa výrazne zníži. Je lepšie najprv pokryť oceľovú anténu tenkou ochrannou vrstvou z nejakého farebného kovu (napríklad zinku) a potom ju natrieť.

Tieto problémy nevznikajú pri hliníkových anténach. Sú však o niečo drahšie. Priemysel vyrába aj plastové antény. Ich tenké kovové zrkadlá sú náchylné na deformáciu tvaru v dôsledku rôznych vonkajšie vplyvy: teplota, zaťaženie vetrom a množstvo ďalších faktorov. Existujú sieťové antény odolné voči vetru. Majú dobré hmotnostné charakteristiky, ale pri prijímaní signálov v pásme Ki sa im darilo zle. Je vhodné použiť takéto antény na príjem signálov v C-pásme.

Parabolická anténa na prvý pohľad vyzerá ako hrubý kus kovu, no napriek tomu si vyžaduje starostlivé zaobchádzanie pri skladovaní, preprave a inštalácii. Akékoľvek skreslenie tvaru antény vedie k prudkému zníženiu jej účinnosti a zhoršeniu kvality obrazu na televíznej obrazovke. Pri kúpe antény by ste mali venovať pozornosť prítomnosti skreslenia pracovnej plochy antény. Niekedy sa stáva, že pri nanášaní antikoróznych a dekoratívnych náterov na zrkadlo ho „vedie“ anténa a má podobu vrtule. Môžete to skontrolovať umiestnením antény na rovnú podlahu: okraje antény by sa mali všade dotýkať povrchu.