Reflektorantenn: Fungerar, typer och dess tillämpningar

Antenner med hög förstärkning är nödvändiga för långdistansradiokommunikation, radioastronomi, högupplösta radarer, etc. Så den mest använda högförstärkningen antenner är reflektorantenner eftersom de lätt kan uppnå över 30 dB förstärkningar för högre och mikrovågsfrekvenser. Så att designa reflektorer för många applikationer kan resultera i spektakulära framsteg i utvecklingen av sofistikerade analytiska och experimentella tekniker genom att forma reflektorytorna och belysningsoptimeringen över deras öppningar för att öka förstärkningen. Så den här artikeln diskuterar en översikt av en reflektorantenn – arbeta med applikationer.

Vad är reflektorantenn?

Reflektorantenndefinitionen är; en antenn som är utformad för att reflektera de infallande elektromagnetiska signalerna som härrör från en separat källa. Denna antenn är huvudsakligen designad för att fungera vid höga mikrovågsfrekvenser. Det är mest populärt inom rymdfarkostantennsystem på grund av dess lätta och enkla struktur. Detta antenn är gjord med olika reflektorer vars yta är hyperbolisk, parabolisk, sfäroid eller ellipsoid. Så, parabolen är den mest använda antennen. De reflektorantenndiagram visas nedan.

Hur fungerar en reflektorantenn?

Funktionsprincipen för en reflektorantenn är; denna antenn fungerar vid ett högt spektrum av mikrovågsfrekvenser. Den elektromagnetiska vågen vid denna frekvens fungerar som en ljusvåg, så denna ljusvåg reflekteras när den träffar en yta. Denna antenn är dock en kombination av en reflekterande yta & matningselement vilket betyder att en reflekterande yta med ett antennelement krävs används för att ge excitation till det reflekterande elementet. Så det är sammansatt av både ett aktivt och ett passivt element.

Antennen som används för att ge excitation kallas aktivt element medan den som återigen strålar ut den emitterade energin genom det aktiva elementet är känt som det passiva elementet eller den reflekterande ytan. Så det aktiva elementet är matningen medan det passiva elementet är reflektorn.

Generellt sett spelar denna antenn en viktig roll i radiovågsutbredning eftersom den ändrar strålningselementets strålningsmönster. Dessa antenner fungerar på ett sådant sätt att matningsenergin riktas mot den reflekterande ytan som är belägen vid en lämplig position. Vidare efter att få energin styr reflektorn den i en exakt riktning.

Här bör det noteras att antenner med hög förstärkning arbetar vid mikrovågsfrekvenser och har en liten fysisk storlek som ger den föredragna riktningen. Trots att de tillhandahåller flera geometriska konfigurationer finns det några populära former där antennens reflekterande yta bildas. Så baserat på detta, vidare klassificeras reflektorantennerna.

Typer av reflektorantenn

Reflektorantenner klassificeras i olika typer som stav, plan, hörn, cylindrisk, sfärisk och parabolisk, och varje typ diskuteras nedan.

Plan reflektor

Den plana reflektorantennen inkluderar en primär antenn och reflekterande yta som är mycket användbar för att emittera elektromagnetisk energi i den föredragna riktningen, men det är inte möjligt att kollimera energi i framåtriktningen. Denna reflektor är också känd som en platt reflektor och den anses vara en av de enkla reflektorerna som riktar EM-vågen i lämplig riktning.

I denna antenn är den plana metallplåten anordnad på ett speciellt avstånd från matningspunkten. För de inåtriktade radiovågorna fungerar den som en plan spegel och låter dem uppleva reflektion genom hela den. En plan reflektor har svårt att kollimera den totala energin i framåtriktningen. Så för att hantera systemets mönsteregenskaper, impedans, riktning och förstärkning, används det aktiva elementets polarisering med dess position kring den reflekterande ytan.

Hörnreflektor

Hörnreflektorantennen innefattar minst två eller tre ledande plana ytor som skär varandra. Så i denna typ av antenn är matningselementet antingen en dipol eller en samling kolinjära dipoler. Hörnreflektorantennen används huvudsakligen för att uppnå kollimering av elektromagnetisk energi i framåtriktningen. Så det används för att undertrycka strålning i sidled och bakåt.

Denna reflektor är en modifierad version av den plana reflektorn för att visa maximal strålning i framåtriktningen. Oftast modifieras den plana reflektorns form genom att kombinera två plana ark för att bilda ett hörn. Dessa används för att förbättra riktningskapaciteten för EM-energi i framåtriktningen för att minska förstärkningen av den bakåtreflekterade vågen.

Cylindrisk reflektor

Antennreflektorn som är skapad med en cylindrisk form är känd som en cylindrisk reflektor. Reflektorns cylindriska form låter dig helt enkelt fokusera signalen på antennens yta. Dessa reflektorer används i stor utsträckning överallt där vidvinkel vertikal täckning och skarpa azimutala strålar är nödvändiga som linjekällor och luftburna navigationsantenner.

Sfärisk reflektor

En sfärisk reflektor är utformad med en sfärisk yta som liknar en cylindrisk reflektor, vilket innebär att dessa reflektorer är delar av sfäriska ytor. Storleken på reflektorn i denna antenn är hälften av sfärerna. Dessa används främst för att kollimera energin från de aktiva elementen i riktning framåt.

parabolisk reflektor

En typ av reflektorantenn som är utformad i en paraboloidstruktur genom att använda parabolegenskaperna kallas en parabolisk reflektor. I denna antenn finns det aktiva elementet som fokuserar huvudaxeln för att reflektera den utstrålade vågen i parallell riktning med huvudaxeln.

Som visas i diagrammet ovan faller vågorna som produceras av hornantennen in över reflektorn. Denna reflektor reflekterar dem helt enkelt för att bilda en plan vågfront. Dessa vågor avbryts i andra riktningar på grund av väg- och fasskillnader. Så på detta sätt ändras den paraboliska reflektorantennen från sfärisk till plan våg.

Stångreflektor

En sorts antenn som har en stavformad reflektor är känd som en stavreflektorantenn. En reflektor av stavtyp används huvudsakligen i en Yagi-Uda antenn . Denna reflektor är anordnad på ett speciellt avstånd på baksidan av det drivna elementet inuti antennen och i allmänhet har den en längd över det drivna elementets längd som är en halvvågsdipol. Reflektorn i antennen ger helt enkelt induktiv reaktans och styr sålunda det utstrålade fältet i riktning bakåt till det drivna elementet för att minska förlusterna på grund av den bakåtreflekterade vågen. Så det hjälper till att förbättra vinsten.

Fördelar

De fördelarna med reflektorantenn inkluderar följande.

• Dessa är mångsidiga.
• De har enastående strålningsprestanda.
• Antennen av paraboltyp har hög förstärkning och hög riktverkan.
• Den paraboliska reflektorn minskar mindre lober.
• Mängden slöseri med ström är ganska låg jämfört med andra antenner.
• Det ger flexibilitet när matningselementet arrangeras.
• Den paraboliska reflektorn ger enkel stråljustering.

Nackdelar

De nackdelar med reflektorantenner inkluderar följande.

• Reflektorantennen måste vara balanserad för att hålla sig borta från hinder för matningspunkten.
• Antennkonstruktionen av paraboltyp är en komplex procedur.
• Ytförvrängningarna i parabolisk reflektorantenn kan ske i en extremt stor skål. Så detta kan minskas med ett brett nät istället för en kontinuerlig yta.
• Denna antennstorlek är ganska stor och den totala kostnaden är också hög.
• För att uppnå bästa prestandaresultat bör matningen placeras exakt i fokus för parabolantennen. Detta är svårt att uppnå praktiskt.

Ansökningar

De tillämpningar av reflektorantenn e inkludera följande.

• En reflektorantenn har använts i stor utsträckning inom satellitkommunikation, radar, rymdtelemetri, radioastronomi och fjärranalys.
• En reflektortyp är en väsentlig del av såväl kommunikations- som radarsystem.
• Dessa antenner används flitigt i punkt-till-punkt-kommunikation, fjärranalys, satellitkommunikation, rymdtelemetri och TV-signalsändningar.
• Reflektortyper är tillämpliga i radioastronomi, väderradar och i rymdfarkostsystem.
• Antennens prestanda kan förbättras med reflektorer. Så reflektorantenn används för att förbättra riktverkan.
• Denna antenn används inom rymdfarkostapplikationer.

Detta är alltså en översikt över reflektor antenn – arbetar med applikationer. Dessa antenner är kända som mikrovågsantenner och frekvensområdet för denna antenn är vanligtvis över 1 MHz, så dessa antenner används i trådlösa applikationer. Här är en fråga till dig, vilken funktion har en antenn?