Çalışmak uydu antenleriözellikle kabul edenler televizyon sinyali, parabolün optik özelliğine dayanır. Bir parabol, düz bir çizgiden (direktrix olarak adlandırılır) ve bir doğru üzerinde yer almayan noktalardan (odak olarak adlandırılır) eşit uzaklıkta bulunan noktaların geometrik yeridir. Verilen bir parabol tanımından bir "okul" tanımı elde etmek zor değildir: bir parabol, ikinci dereceden bir y = ax ^ 2 + bx + c (özellikle, y = x ^ 2) fonksiyonunun grafiğidir.

Bir parabolün yukarıda bahsedilen optik özelliğini formüle edelim. Parabolün odağına bir nokta ışık kaynağı (bir ampul) yerleştirilir ve açılırsa, parabolden yansıyan ışınlar, ön cephe dik olacak şekilde parabolün simetri eksenine paralel gidecektir. eksene.

Bunun tersi de doğrudur - simetri eksenine paralel bir ışın akısı bir parabol üzerine düşerse, o zaman parabolden yansıyan ışınlar, ayrıca, ışın akısının ön cephesi dik ise, ışınlar odak haline gelecektir. eksen.

Bir parabol simetri ekseni etrafında döndüğünde, bir dönüş paraboloidi elde edilir - ikinci dereceden bir yüzey. Bir paraboloidin simetri ekseninden geçen düzlemlerin herhangi bir kesiti için, ortak odaklı eşit paraboller elde edilir, dolayısıyla paraboloid de optik bir özelliğe sahiptir. Yayıcı odakta bulunursa, yüzeyden yansıyan ışınlar dönme eksenine paralel gidecektir. Ve eksenine paralel ışınlar bir paraboloid üzerine düşerse, yansımadan sonra hepsi odakta toplanır.

Optik özellik, parabolik antenlerin temel temelidir. Antenler dönebilir, örneğin - büyük paraboloidlerin "dilimleri" şeklinde şekillendirilen havaalanlarındaki parabolik antenler, hem sinyal iletir hem de alırlar. Antenler sabitlenebilir. İkinci tip ev uydusunu içerir TV antenleri("tabaklar"): konumları sabitlendikten sonra, sabit yörüngede Dünya'nın üzerinde yüksek bir röle uydusuna yöneliktirler.

Uydu yüzeyden uzak olduğu için antenin alıcı noktasından gelen ışınlar paralel kabul edilebilir. Uydu çanağının odak noktası, sinyalin kablo aracılığıyla TV'ye gönderildiği alıcıdır.

Aynı fikir, demiryolu lokomotifleri, araba farları için spot ışıkları oluşturmak için kullanılır, hatta tarlada yemek pişirmek için bile kullanılabilir. Parabolün optik özelliği de yaşayan dünyayı "bilir". Örneğin, kısa bir yaz mevsiminde yaşayan ve güneş ışığı almayan bazı kuzey çiçekleri, çiçeğin "kalbini" daha sıcak tutmak için taç yapraklarını paraboloid şeklinde açarlar. "Parabolik", alp lumbago, buzul beckvichia, kutup haşhaş gibi alp ve arktik çiçeklerdir. Parabolün optik özelliğinden dolayı bu tür çiçeklerde tohum olgunlaşması hızlanır. Çiçekler için yararlı olan paraboliklik özelliklerinin bir başka sonucu da, çiçek kasesinde “ıslanmayı” seven böceklerin çekiciliğidir ve bu, polen transferi (tozlaşma) sürecini etkiler.

EK 10.

PARABOLİK AYNA ANTENİ

Parabolik yansıtıcı antenler iki bölümden oluşur: ayna ve besleme.

Radyatör aynaya doğru bir elektromanyetik dalga yayar. Uzayda dalga cephesi, bir elektromanyetik dalganın ayna (reflektör) yüzeyinden yansıması sonucu oluşur.

Reflektör antenler, desimetre dalga boyu aralığından başlayarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Çeşitli radyo mühendisliği sistemlerinde kullanılırlar: radarlar, radyo röle hatları, radyo astronomi vb.

Reflektör anteni hesaplamak için ilk veriler şunlardır: dalga boyu https://pandia.ru/text/78/045/images/image002_222.gif "width =" 41 "height =" 28 src = ">. Gif" alt = " ( ! LANG: İmza: Şekil A10.2" align="left" width="253" height="220">!} .gif "genişlik =" 87 "yükseklik =" 25 ">.

Belirli bir anten kazancı için, ayna yarıçapı ifadeden belirlenebilir.

, (A10.1)

nerede RO ayna açılma yarıçapı; ν - ayna yüzeyinin (MCD) kullanım faktörü, - anten verimliliği.

İncirde. 10.2, açıya olan bağımlılığı gösterir. Gerçek parabolik antenlerde, anten verimliliği (ürün) 0.45 ila 0.6..gif "width =" 145 "height =" 24 src = "> aralığındadır. (A10.2)

Anten yön modelinin genişliğinin belirtilmesi durumunda, aynanın boyutunu seçmek için Tablo 1'deki veriler kullanılabilir. A10.1.

Anten aynasının boyutunu seçmek için veriler Tablo A10.1

			Yan lobların seviyesinin bastırılması
H-düzlemi	E-uçak

2. Verilen ışınlayıcı tipinin parametreleri hesaplanır.

Radyatör, tek yönlü radyasyona sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır. Radyasyon paterni, minimum düzeyde yan loblarla eksenel olarak simetrik olmalıdır.

Beslemenin faz merkezi aynanın odak noktasındadır. Radyatör aynayı minimumda gölgelemelidir.

titreşimli radyatör

Santimetre dalga boyu aralığının desimetre ve uzun dalga kısmında karşı reflektörlü simetrik vibratör şeklindeki ışınlayıcı kullanılır (https://pandia.ru/text/78/045/images/image019_43.gif "alt = " (! LANG: İmza:" align="left" width="278 height=247" height="247">ство щелевого типа.!}

Vibratör eksenine dik bir düzlemde (H düzleminde) bir karşı reflektörlü yarım dalga vibratörünün yönlülük diyagramı aşağıdaki formülle hesaplanır.

nerede NS- vibratörden karşı reflektöre olan mesafe,

Karşı yansıtıcıdan yansıyan alanın, vibratör tarafından aynaya doğru yayılan alanla aynı fazda olması için vibratörden karşı yansıtıcıya olan mesafeye eşit olması gerekir.

Vibratör ekseninden (ve ayna ekseninden) geçen bir düzlemde bir karşı reflektörlü yarım dalga vibratörünün yönlülük modeli şu ifade ile tanımlanır:

https://pandia.ru/text/78/045/images/image024_35.gif "width =" 107 "height =" 41 ">; , vibratörün bir kolunun uzunluğu nerede ve H- vibratör ve ayna görüntüsü arasındaki mesafe.

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

Beslemeyi besleme besleyiciyle eşleştirmek için vibratörün giriş empedansı tamamen aktif olmalı ve besleme beslemesinin karakteristik empedansına eşit olmalıdır.

Giriş direncinin reaktif bileşeni, ya bir reaktif döngü ile ya da vibratör kollarının biraz kısaltılmasıyla telafi edilebilir. Beri bu durum besleyici koaksiyeldir, o zaman karakteristik empedansı

https://pandia.ru/text/78/045/images/image032_27.gif "width =" 23 "height =" 18 "> - dış iletkenin iç çapı; NS- iç iletkenin dış çapı; koaksiyel besleyiciyi dolduran malzemenin nispi dielektrik sabitidir.

Genellikle vibratör kollarının çapı 2 ... 4 mm ve aynı çapta ayarlanır NS ve formül (A10.6) ile değeri belirleyin NS... Koaksiyel hattın boyutu seçildikten sonra arıza durumu kontrol edilmelidir.

KV/cm, (P10.7)

Burada P- kW cinsinden hattan geçen güç; NS- cm cinsinden; W- Ohm'da; VSWR 1.2 ... 1.4'e eşit alınmalıdır.

Koşul (A10.7) karşılanmazsa, küçük bir eğrilik yarıçapının yüzeyine yakın elektrik alan konsantrasyonunu azaltmak için koaksiyel hattın iç çapını ve vibratör kollarının çapını artırmak gerekir. .

Koaksiyel hat, standart bir kabloyu bağlamak için yüksek frekanslı bir konektörle biter. dalga empedansı(= 50, 75 ohm). Koaksiyel hat varsa, genellikle yapısal olarak koaksiyel hat bölümünde gerçekleştirilen karakteristik empedansa sahip bir çeyrek dalga uyumlu transformatör kullanılmalıdır.

Çift yarıklı radyatör

Bu tip bir ışınlayıcı genellikle 5 ... 6 cm'den daha kısa dalga boylarında kullanılır. E- düzlem dalga kılavuzu T- bir ayırıcı. Bu durumda, dallanma vektörün bulunduğu yerin düzleminde gerçekleştirilir. E dalgalar H10(Şek. A10.4).

Beslemenin geliştirilmesi, belirli bir çalışma dalga boyu aralığı için standart bir dalga kılavuzunun seçilmesiyle başlar. Yarık uzunluğu (0.47 ... 0.48) eşit olarak seçilir. Mesafe NS1 yuvalardan duvarlara eşit olmalıdır. Yuvalar arasındaki mesafe NS2 geleneksel anten dizilerinde olduğu gibi seçilir, çoğu zaman veya. Yarık genişliği, radyasyon gücünün belirli bir değerinde elektriksel bozulma olmaması koşulundan seçilir.

, (A10.8)

nerede EPROB Yuvanın malzemesindeki alan kuvvetinin kırılma değeridir. hava için EPROB= 3 106 V/m. Maksimum voltaj yarıkta eşittir

... (R10.9)

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

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

Çift yarık beslemenin yönlülük modelleri şu formüllerle hesaplanır:

, uçakta E,(P10.11)

, uçakta N.(P10.12)

köşeler Q ve J yarıkların konumunun normalinden düzlemine ölçülür..gif "width =" 83 "height =" 21 src = ">.

Boynuz besleme

Korna beslemeleri esas olarak santimetre ve milimetre dalga boyu aralıklarında kullanılır https://pandia.ru/text/78/045/images/image051_15.gif "width =" 37 "height =" 21 "> ve 0,3'e eşit Q (J) = 50 ° ... 70 °, korna açıklığının boyutlarını bulun.

Bir kornanın düzlem içi yön karakteristiği E basitleştirilmiş bir formül kullanılarak tahmin edilebilir

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

burada açılar https://pandia.ru/text/78/045/images/image057_11.gif "width =" 20 "height =" 18 "> normalden korna açıklığının düzlemine ölçülür.

(A10.13) ve (A10.14) denklemleri, korna açıklığının boyutuna göre aşkındır ve uydurma yöntemiyle çözülür.

Boynuzun uzunluğu genellikle eşit alınır. r = (1,2 … 1,3) aR, dalga cephesinin küresel olduğu.

3. Anten radyasyon paterni hesaplanır.

Antenin yönlülük özelliği, yaklaşık formül kullanılarak hesaplanabilir.

https://pandia.ru/text/78/045/images/image059_11.gif "width =" 55 "height =" 24 "> birinci derecenin birinci türünün Bessel işlevidir.

Daha kesin olarak, bir yansıtıcı antenin yön diyagramı, alanın açıklık boyunca genlik dağılımı yoluyla hesaplanır. Bunun için aynanın odağı yerleşiktir. kutup sistemi beslemenin yön diyagramının koordinatları ve bunun boyunca alanın ayna boyunca genlik dağılımı (bkz. Şekil A10.5).

https://pandia.ru/text/78/045/images/image061_12.gif "width =" 27 "height =" 18 "> = 0; 0.5; 1.0, enterpolasyon düğümleri olarak adlandırılır.

Yaklaşım işlevi, formun bir polinomu ile temsil edilir.

https://pandia.ru/text/78/045/images/image063_11.gif "width =" 57 "height =" 22 "> ve geçerli bir sipariş işlevi.

Lambda - fonksiyon, aynı mertebeden birinci tür Bessel fonksiyonu cinsinden ifade edilebilir.

.

Lambda fonksiyonlarının değerleri tablolaştırılmış olup, değerleri Ek 20'de verilmiştir.

Açıya bağlı olan ifadedeki ilk faktör (A10.20), bir temel alanın - Huygens elemanının - radyasyon alanını temsil eder ve temsil eder. Toplam ile tanımlanan ikinci faktör, yayıcı sistemin yön özelliklerini karakterize eden dizi faktörüdür. Huygens elemanının yönlü modeli, yansıtıcı antenin yönlü modelinden çok daha geniş olduğundan, açıyı değiştirirken ilk faktörün etkisi ihmal edilebilir. Daha sonra normalleştirilmiş anten radyasyon modeli, ifade ile belirlenir.

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

Genel olarak, radyasyon paternleri iki düzlem için hesaplanmalıdır: E ve H... Bununla birlikte, eğer beslemenin düzlemlerdeki radyasyon modeli E ve H yaklaşık olarak aynıdır, o zaman formülün (A10.22) her iki düzlemde de yansıtıcı antenin yön özelliklerini açıkladığını varsayabiliriz..gif "width =" 93 "height =" 44 src = ">, (A10.23)

nerede NSOBL- ışınlayıcının yönlü etki katsayısı (genellikle 3 ... 6);

F- odak uzaklığı.

5. Anten-besleyici yolunun verimliliği hesaplanır.

6. Antenin konstrüktif hesabı yapılır ve taslağı yapılır.

Parabolik bir antenin çalışma prensibi

Anten boyutları çalışma dalga boyunun birçok katı olduğunda, mikrodalga aralığında yüksek yönlü radyasyon oluşturmak için parabolik bir anten kullanılır. Anten, parabolik bir şekle sahip metal bir aynadan (reflektör) ve odağında bulunan bir beslemeden oluşur. Bu çalışmada, 2R çapında bir daire şeklinde bir açıklığa sahip bir dönüş paraboloidi şeklinde aynalı bir anten (Şekil 1) incelenmiştir. Açıklık düzlemine dik ve merkezinden geçen düz bir çizgi ayna eksenidir, eksenin ayna yüzeyiyle kesiştiği nokta O noktasıdır. Aynanın tepesinden F odak noktasına olan f mesafesine odak uzaklığı denir. Aşağıdaki şekil, parabolik bir antendeki ışınların yolunu göstermektedir.

Şekil 1 - Parabolik bir antenin şeması.

Şekil 2 - Parabolik bir antendeki ışınların yolu.

Parabolik aynanın geometrik boyutlarının seçimi

Ayna açıklığının çapını hesaplamak için radardaki formülü kullanacağız:

Tüm değerleri biliyoruz, sonra G - anten kazancı formülünden ifade ediyoruz:

G = D? A olduğunu bilerek, burada D antenin yönlülüğüdür (? A = 1 - verimlilik koyarak), G = D.

Sonuç olarak, D = 7127.

S, ayna açıklığının geometrik boyutudur (S =? R2); ? - Aynanın tüm yüzeyinin ne kadar etkin kullanıldığını gösteren ayna kullanım faktörü genellikle 0,64 × 0,65 (0,7)'dir.

Aynanın açıklık çapı, gerekli hüzme genişliğinin bir fonksiyonudur ve aynı zamanda bir şekilde aynanın açıklığındaki genlik ve faz tepkisine de bağlıdır. Ayna açıklığının yüzeyi boyunca alan genliklerinin dağılım yasası, aynadan yansıma sırasında kayıpları ihmal edersek, beslemenin radyasyon modeli tarafından belirlenir. Kullanılan beslemelerin çoğu için, aynanın açıklığı boyunca düzlemlerden birindeki (yatay veya dikey) genliklerin dağılımı, x'in çizilen koordinat olduğu (1-x2) p yasası ile yeterli doğrulukla yaklaşık olarak tahmin edilebilir. anten ekseni; p = 0,1,2,3 - bir tam sayı.

Aynanın dışbükey kısmının yarıçapını hesaplayalım. Bunun için, y (x) = (4f x) 0,5 mesafesine karşı açıklık yarıçapı fonksiyonunun bir grafiği çizilir, burada f odak uzaklığıdır. Sonuç, Şekil 12'de gösterilen grafiktir.

Şekil 3 - Açılma yarıçapının mesafeye bağımlılığı.

Aynanın parabolik kısmının yarıçapı 0.9m'dir. Sonuç olarak, aynanın geometrik boyutları tam olarak belirlenir.

Radyatör seçimi ve hesaplanması

Daha fazla hesaplama için bu antene uygun bir besleme seçmeniz gerekir. Biri önemli parçalar Parabolik anten, aynanın odağına yerleştirilen birincil beslemedir. İdeal olarak, aşağıdaki gereksinimler uygulanır: 1) besleme, aynanın yönünün tersi yönde enerji yaymamalıdır, çünkü bu radyasyon ayna tarafından odaklanmaz ve bu nedenle ana yön modelini bozar; 2) ışınlayıcının diyagramı, aynanın eşit şekilde ışınlanmasını sağlamalı ve böylece maksimum yönlülüğü elde etmelidir; 3) besleme diyagramı, aynanın açıklığındaki alanın fazı sabit olacak şekilde olmalıdır. Bu gereksinimleri tam olarak karşılayan bir ışınlayıcı pratik olarak mevcut değildir. Parabolik antenler tasarlanırken, listelenen gereksinimleri yalnızca kısmen karşılamalarına rağmen, yarım dalga vibratör, dalga kılavuzunun açık ucu, bir korna ve bir yuva şeklinde beslemeler kullanılır.

Bazı ışınlayıcı türlerini daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Antenler parabolik antenler de önemli bir rol oynamaktadır. hücresel iletişim... Ana uygulama alanları, bir baz istasyonu () için taşıma kanallarının organizasyonudur. Kural olarak, radyo röle hatlarında () iletişimde, uydularda çok daha az kullanılırlar. Ancak, her iki durumda da çalışma prensibi değişmeden kalır. Bir parabolik anten iki ana unsurdan oluşur: bir parabolik ayna ve aynadan belirli bir uzaklıkta bulunan ve yayılan sinyali ileten ve alan bir verici. Parabolik bir antenin çalışma prensibi, aynaya düşen tüm ışınların tek bir noktaya odaklanması gerçeğine dayanır - sinyal alıcısının bulunduğu parabolün odağı. Aynı zamanda odaktan yayılan tüm ışınlar tek bir yönde iletilecektir. Ana özellik Parabolik bir anten, uzun ve dar bir ana lob ile karakterize edilen iğne şeklinde bir anten modelidir.

Parabolik antenler tasarımda oldukça farklı olabilir. Bu, kullanılan frekans aralığı, yayılan güç, nesneler arasındaki mesafe, iletişim kanalının kapasitesi ve diğerleri gibi birçok parametreden etkilenir. Parabolik bir anten kullanılıyorsa, anten genellikle dış olumsuz koşulları önleyen özel bir koruyucu plastik kasaya yerleştirilir. Parabolik anten aynasının çapı 30 cm'den birkaç metreye kadar olabilir. Frekans ayrıca 3 ila 40 GHz arasında geniş bir aralıktan seçilebilir. Genellikle kural tarafından yönlendirilirler: açıklık ne kadar uzun olursa, frekans o kadar düşük ve anten çapı o kadar büyük olur. Arka antene, açık alandan bilgi iletmek için kullanılan gigahertz aralığının yüksek frekanslı sinyalini, dahili olarak iletilen megahertz aralığının orta frekansının bir sinyaline dönüştüren bir dalga kılavuzu kullanılarak bir radyo modülü bağlanır. sistemin modülü.

Parabolik anten türleri

için parabolik antenler uydu iletişimi biraz farklı bir tasarıma sahip. Genellikle, bu tür antenlerde, verici antenin merkezinde değil, belirli bir kayma ile bulunur, yani. parabolün odağı ekseninden uzaklaşır. Bu, alınan sinyalin yolunda ek gölgeleme engelleri oluşturmamak için gereklidir. Uydu iletişimi için antenler genellikle daha büyük bir çapa sahiptir ve koruyucu bir kılıf içine alınmamıştır. Aksi takdirde, çalışma prensibi antenlere benzer.

Uydu televizyon sinyallerinin alımı, ayrılmaz bir parçası anten olan özel alıcı cihazlar tarafından gerçekleştirilir. Parabolik antenler, bir dönüş paraboloidinin, açıklığına düşen eksene paralel ışınları odak adı verilen bir noktaya yansıtma özelliği nedeniyle, uydulardan gelen yayınların profesyonel ve amatör alımları için en popüler olanıdır. Bir açıklık, bir dönme paraboloidinin kenarı ile sınırlanan bir düzlemin parçasıdır.

Anten reflektörü olarak kullanılan bir dönüş paraboloidi, bir düzlem parabolün kendi ekseni etrafında döndürülmesiyle oluşturulur. Bir parabol, birbirine eşit uzaklıkta bulunan noktaların geometrik yeridir. ayar noktası(odak) ve belirli bir düz çizgi (directrix) (Şekil 6.1). F noktası odak ve AB doğrusu yönlendiricidir. Koordinatları x, y olan M noktası parabolün noktalarından biridir. Odak ve directrix arasındaki mesafeye parabolün parametresi denir ve p harfi ile gösterilir. Daha sonra F odağının koordinatları aşağıdaki gibidir: (p / 2, 0). Orijine (0 noktası) parabolün tepe noktası denir.

Bir parabol tanımına göre, MF ve PM segmentleri eşittir. Pisagor teoremine göre, MF ^ 2 = FK ^ 2 + MK ^ 2. Aynı zamanda, FK = x - p / 2, KM = y ve PM = x + p / 2, sonra (x - p / 2) ^ 2 + y ^ 2 = (x + p / 2) ^ 2.

Parantez içindeki ifadelerin karesini alarak ve benzer terimleri azaltarak, sonunda parabolün kanonik denklemini elde ederiz:

y^2 = 2 piksel veya y = (2 piksel) ^ 0,5. (6.1)

Bu klasik formül, milyonlarca antenin sinyal alması için kullanılır. uydu TV... Bu anten nasıl ilgiyi hak etti?

Paraboloid eksene paralel olarak, uydudan gelen ışınlar (radyo dalgaları), açıklıktan odağa yansıyarak aynı yönde hareket eder (odak uzaklığı). Geleneksel olarak, iki ışın (1 ve 2) paraboloidin açıklık alanına farklı noktalarda düşer (Şekil 6.2). Ancak, her iki ışının yansıyan sinyalleri F odağına geçer. eşit mesafe... Bu, A + B = C + D mesafesinin olduğu anlamına gelir. Böylece uydunun verici anteninden yayılan ve paraboloid aynanın yöneldiği tüm ışınlar F odağında fazda yoğunlaşır. Bu gerçek matematiksel olarak ispatlanmıştır (Şekil 6.3).

Parabol parametresinin seçimi, paraboloidin derinliğini, yani tepe noktası ile odak arasındaki mesafeyi belirler. Aynı açıklık çapına sahip kısa odaklı paraboloidler büyük bir derinliğe sahiptir, bu da beslemeyi odakta kurmayı son derece elverişsiz hale getirir. Ek olarak, kısa odaklı paraboloidlerde, beslemeden aynanın tepesine kadar olan mesafe, kenarlarından çok daha kısadır, bu da paraboloidin kenarından ve yakın bölgeden yansıyan dalgalar için beslemede düzgün olmayan genliklere yol açar. Üste.

Uzun odaklı paraboloidler daha sığ bir derinliğe sahiptir, beslemenin montajı daha uygundur ve genlik dağılımı daha düzgün hale gelir. Böylece, 1,2 m açıklık çapı ve 200 mm parametre ile paraboloidin derinliği 900 mm ve 750 mm parametre ile sadece 240 mm'dir. Parametre, açıklığın yarıçapını aşarsa, beslemenin yerleştirilmesi gereken odak, paraboloid ve açıklık tarafından sınırlanan hacmin dışında bulunur. En iyi seçenek, parametrenin açıklık yarıçapından biraz daha büyük olduğu zamandır.

Uydu çanağı, alıcı sistemin kendi gürültüsünü getirmeyen ve sinyali ve dolayısıyla görüntüyü bozmayan tek yükseltici elemanıdır. Bir devrim paraboloidi şeklinde aynalı antenler iki ana sınıfa ayrılır: simetrik parabolik reflektör ve asimetrik (Şekil 6.4, 6.5). İlk tip antenlere genellikle doğrudan odak, ikinci ofset denir.

Ofset anten, bir parabolün kesilmiş bir parçası gibidir. Böyle bir bölümün odağı, antenin geometrik merkezinin altında bulunur. Bu, antenin etkin alanının besleme ve destekleri tarafından gölgelenmesini ortadan kaldırır, bu da katsayısını arttırır. faydalı kullanım eksenel simetrik bir anten ile aynı ayna alanı ile. Ek olarak, besleme antenin ağırlık merkezinin altına kurulur, böylece rüzgar yükleri altında stabilitesini arttırır.

Uydu karasal antenler oluşturmanın diğer ilkeleri şu anda kullanılmasına rağmen, uydu televizyonunun bireysel alımında en yaygın olan bu anten tasarımıdır.

Seçilen uydu programlarının istikrarlı alımı için 1,5 m'ye kadar bir anten boyutu gerekiyorsa, ofset antenlerin kullanılması tavsiye edilir, çünkü antenin toplam alanındaki bir artışla ayna gölgesinin etkisi daha az önemli hale gelir.

Ofset anten neredeyse dikey olarak monte edilmiştir. Bağlı olarak coğrafi enlem eğim açısı biraz değişir. Bu konum, anten çanağında, alım kalitesini büyük ölçüde etkileyen atmosferik yağış toplanmasını hariç tutar.

Doğrudan odak (aksimetrik) ve ofset (asimetrik) antenlerin çalışma (odaklama) prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.6.

Yön özellikleri, antenler için özellikle önemlidir. Yüksek mekansal seçiciliğe sahip antenleri kullanma yeteneği nedeniyle, uydu televizyonu alınır. Antenlerin en önemli özellikleri kazanç ve ışıma modelidir.

Bir parabolik antenin kazancı, paraboloidin çapına bağlıdır: ayna çapı ne kadar büyükse, kazanç da o kadar yüksek olur.

Bir parabolik antenin kazancının çapa bağımlılığı aşağıda gösterilmiştir.

Bir parabolik antenin kazancının rolü, bir ampul kullanılarak analiz edilebilir (Şekil 6.7, a). Işık çevreleyen alana eşit olarak dağılır ve gözlemcinin gözü, ampulün gücüne karşılık gelen belirli bir aydınlatma seviyesini algılar.

Bununla birlikte, ışık kaynağı 300 kat kazançlı bir paraboloidin odağına yerleştirilirse (Şekil 6.7, b), ışınları paraboloidin yüzeyinden yansıdıktan sonra eksenine paralel olacak ve renk yoğunluğu 13.500 W'lık bir kaynağa eşdeğer olacaktır. Gözlemcinin gözleri böyle bir aydınlatmayı algılayamaz. Bu özellik, özellikle projektörün çalışma prensibinin temelidir.

Bu nedenle, bir anten paraboloidi, açıkça söylemek gerekirse, bir elektromanyetik alanın gücünü bir sinyal voltajına dönüştürme anlayışında bir anten değildir. Bir paraboloid, aktif bir antenin (besleme) yerleştirilmesi gereken odakta yoğunlaşan radyo dalgalarının yalnızca bir yansıtıcısıdır.

Anten yön şeması (Şekil 6.8), belirli bir noktada oluşturulan elektrik alan şiddeti E'nin genliğinin bu noktaya olan yönüne bağımlılığını karakterize eder. Bu durumda, antenden bu noktaya olan mesafe sabit kalır.

Anten kazancındaki bir artış, radyasyon modelinin ana lobunun daralmasını gerektirir ve onu 1 ° 'den daha az daraltmak, jeostationer uydular yörüngedeki sabit konumları etrafında salındığından, antene bir izleme sistemi sağlama ihtiyacına yol açar. Radyasyon deseni genişliğindeki bir artış, kazançta bir azalmaya ve dolayısıyla alıcı girişindeki sinyal gücünde bir azalmaya yol açar. Buna dayanarak, verici uydu anteninin ± 0.1 ° hassasiyetle yörüngede tutulması şartıyla, radyasyon modelinin ana lobunun optimal genişliği 1 ... 2 ° 'dir.

Radyasyon modelinde yan lobların varlığı ayrıca anten kazancını düşürür ve parazit alma yeteneğini arttırır. Büyük ölçüde, radyasyon modelinin genişliği ve konfigürasyonu, alıcı anten aynasının şekline ve çapına bağlıdır.

en önemli özellik parabolik bir anten şekil doğruluğudur. Minimum hata ile bir devrim paraboloidinin şeklini tekrarlamalıdır. Şekil doğruluğu, anten kazancını ve radyasyon modelini belirler.

İdeal bir paraboloidin yüzeyine sahip bir anten yapmak neredeyse imkansızdır. Parabolik aynanın ideal şeklinden herhangi bir sapma, antenin özelliklerini etkiler. Alınan görüntünün kalitesini düşüren faz hataları meydana gelir ve anten kazancı azalır. Şeklin bozulması, antenlerin çalışması sırasında da meydana gelir: rüzgar ve atmosferik yağışın etkisi altında; Yerçekimi; yüzeyin güneş ışınları tarafından eşit olmayan şekilde ısıtılmasının bir sonucu olarak. Bu faktörler dikkate alınarak, anten profilinin kabul edilebilir toplam sapması belirlenir.

Malzemenin kalitesi de antenin performansını etkiler. Uydu çanaklarının üretimi için esas olarak çelik ve duralumin kullanılır.

Çelik antenler alüminyum olanlardan daha ucuzdur, ancak daha ağırdırlar ve korozyona karşı daha hassastırlar, bu nedenle korozyon önleyici işlem onlar için özellikle önemlidir. Gerçek şu ki, metalin çok ince bir yüzey tabakası, elektromanyetik sinyalin yüzeyden yansımasına katılır. Pas nedeniyle hasar görürse, antenin verimliliği önemli ölçüde azalır. Önce çelik anteni bazı demir dışı metallerden (örneğin çinko) ince bir koruyucu tabaka ile kaplamak ve ardından boyamak daha iyidir.

Bu problemler alüminyum antenlerde ortaya çıkmaz. Ancak, biraz daha pahalıdırlar. Sektör ayrıca plastik antenler de üretiyor. İnce metal kaplı aynaları, çeşitli nedenlerle şekil bozulmasına eğilimlidir. dış etkiler: sıcaklık, rüzgar yükleri ve bir dizi başka faktör. Rüzgara dayanıklı ağ antenler vardır. İyi ağırlık özelliklerine sahiptirler, ancak Ki-bant sinyallerini alırken kötü performans göstermişlerdir. C-bant sinyallerini almak için bu tür antenlerin kullanılması tavsiye edilir.

Parabolik bir anten ilk bakışta kaba bir metal parçası gibi görünse de, depolama, nakliye ve kurulum sırasında dikkatli bir şekilde kullanılmasını gerektirir. Anten şeklindeki herhangi bir bozulma, verimliliğinde keskin bir düşüşe ve TV ekranındaki görüntü kalitesinin bozulmasına neden olur. Bir anten satın alırken, antenin çalışma yüzeyinde bozulmaların varlığına dikkat etmeniz gerekir. Bazen, antenin aynasına korozyon önleyici ve dekoratif kaplamalar uygularken "önder" ve bir pervane şeklini alır. Bunu, anteni düz bir zemine yerleştirerek kontrol edebilirsiniz: antenin kenarları her yerde yüzeye temas etmelidir.