„Apertúra antennák” változatai közötti eltérés
(+Flaps antenna) |
(+képek) |
||
64. sor: | 64. sor: | ||
* a sugárforrás nem lóg bele a tükör által visszavert nyalábba | * a sugárforrás nem lóg bele a tükör által visszavert nyalábba | ||
* műholdvételkor nem az ég felé áll az antenna tükre, mint hófogó lavor, hanem közel függőlegesen, és a sugárzó alul van elhelyeve egy rövid merevítőkaron. | * műholdvételkor nem az ég felé áll az antenna tükre, mint hófogó lavor, hanem közel függőlegesen, és a sugárzó alul van elhelyeve egy rövid merevítőkaron. | ||
+ | |||
+ | === Fotók === | ||
+ | |||
+ | {| | ||
+ | | [[Kép:Parabola antenna.jpg | thumb | „klasszikus” parabola]] | ||
+ | | [[Kép:Offset parabola2.jpg | thumb | Offset parabola]] | ||
+ | | [[Kép:Parabola cassegrain2.jpg | thumb | Cassegrain parabola]] | ||
+ | |- | ||
+ | | [[Kép:Parabola grid.jpg | thumb | Grid, azaz rácsos felépítés ]] | ||
+ | | [[Kép:Parabola grid2.jpg | thumb | Grid, azaz rácsos felépítés ]] | ||
+ | | [[Kép:Parabola grid3.jpg | thumb | Grid, azaz rácsos felépítés ]] | ||
+ | |- | ||
+ | | [[Kép:Henger-parabola.jpg | thumb | Henger parabola, másik dimenzióban sík ]] | ||
+ | | [[Kép:Henger_parabola2.jpg | thumb | Henger parabola, másik dimenzióban sík ]] | ||
+ | | [[Kép:Henger_parabola3.jpg | thumb | Henger parabola, másik dimenzióban sík ]] | ||
+ | |} | ||
== Lapos apertúra antenna (Flaps antenna) == | == Lapos apertúra antenna (Flaps antenna) == |
A lap 2008. december 19., 00:11-kori változata
Tartalomjegyzék
Bevezető
A rádióamatőr gyakorlatban a hullámhossz szerint választunk különböző nyereségű antennákat.
- hosszúhullámon örülünk, ha sugároz a hullámhossz töredékméretében implementált tekercsantennánk.
- rövidhullámon igen elterjedt az antennanyereség viszonyítási alapját adó dipól antenna, amely ezáltal 0 dBd nyereségű. Továbbá a hurokantennák jelentősek.
- ultrarövid hullámú sávban a Yagi és a többelemes Quad.
- a mikrohullámú sáv felé átveszi az uralmat a parabolatükör, a mikrostrip antenna, de a frekvencia növekedtével a lencsés fókuszálás is egyre inkább képbe kerülhet.
Többek között azért váltják fel a Yagi antennát az apertúra antennák, mert szeretnénk nagyobb nyereségű antennát, és
- a Yagi antenna hosszának növelése nem hoz jelentős nyereségnövekedést, például 7 lambda hosszúság 16 dBd
- csoportantenna elrendezéssel ugyan tudunk nyereséget növelni, de egy 4x4-es (16 Yagis) csoporttal sem érjük el a 30 dBd nyereséget
- ezzel szemben egy 10 lambda átmérőjű tükör, fókuszában egy dipóllal egyszerű felépítése ellenére is eléri ezt a nyereséget.
Ezért a hullámhossz csökkenésével, illetve a rádióamatőr elszántságával arányban nagyobb hullámhosszon is előfordulhat, hogy Fresnel lencsés vagy reflektorfalas antenna (például parabolaantenna) lesz alkalmazva. Alább ezeket az antennatípusok kerülnek bemutatásra.
Parabola antenna
A síkparabola, mint alakzat jellegzetes tulajdonsága, hogy a fókuszpontjából a síkparabola bármely pontjára húzunk képzeletben egy vonalat, az onnan történő visszatükröződés nemcsak hogy párhuzamos irányokat eredményet, de fázisban is pontosan azonos fázisú hullámfrontot.
A síkparabola kiszámítása: y = x2 / (4 F)
ahol:
- x: elfeltetett parabola vízszintes irányban (+/- irányban, azaz jobbra és balra)
- y: függőleges irányban
- F: kívánt fókusztávolság (magasság) az x=0 pontban
Például: ha szeretnénk egy olyan parabolát szerkeszteni, amelynél a sugárzót 0,4 méternyire szeretnénk előrehozni, akkor y = x2 / (4 F) = x2 / (4 * 0.4) = x2 / (1,6). Továbbá egy másik példa is bemutatásra kerül, ahol 0,8 méternyire toljuk előre a sugárzót (F = 0.8 m)
Az alábbi táblázatban a 0 a középpont, tőle balra és jobbra a táblázatban foglalt távolsággal emelkednek ki a tükrőző elemek.
x (bal, jobb): | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 méter |
y (F = 0.4m): | 0 | 6,25 | 25 | 56,25 | 100 | 156 | 225 | 306 | 400 | 506 | 625 | 756 | 900 | 1056 | 1225 | 1406 | 1600 | 1806 mm |
y (F = 0.8m): | 0 | 3.12 | 12.5 | 28.12 | 50 | 78 | 112.5 | 153 | 200 | 253 | 312 | 378 | 450 | 528 | 612 | 703 | 800 | 903 mm |
És természetesen a köztes értékek is kiszámolhatók. Illetve a parabolát akkora méretig számítjuk, amekkorát szeretnénk építeni.
Forgásparaboloid és hengerparaboloid
A térbeli parabolákat paraboloidoknak hívják. Megkülönböztetünk forgásparaboloidot és hengerparaboloidot. Az ábrán szembetűnik rögtön a különbség. A forágásparaboloid horizontálisan és vertilálisan is szűkíti a nyalábot, míg a hengerparaboloid csak a parabola síkjában szűkíti a sugárzott nyalábot.
Gyakorlatban azonban a kettő között még egy különbség van. A forgásparaboloid pontszerű sugárzót feltételez. Azaz a sugárzó mérete elhanyagolható a paraboloid méretéhez képest.
Ezzel szemben a hengerparaboloid hengeres síkjában elhelyezhető például egy nagyobb kiterjedésű dipól sugárzóelem.
Egyéb trükkök
Említésre méltó trükk a Cassegrain antenna, amelynél a pontszerű sugárzó képzeletbeli helye és a reflektor között egy hiperbola alakú segédreflektor található. A sugárforrás ekkor a paraboloid síkjába hátratolható. Bonyolultsága miatt csak indokolt esetben alkalmazzák.
A másik trükk az offset parabola, amellyel igen gyakran találkozhatunk. Ennek lényege, hogy a parabola ívet egyik irányban dolgozzák ki nagyobb x érték felé, a másik irányban kevésbé. A sugárforrást pedig nem az x=0 pontra irányítják, hanem attól a kidolgozott oldal felé.
Enek a megoldásnak több előnye is van:
- a sugárforrás nem lóg bele a tükör által visszavert nyalábba
- műholdvételkor nem az ég felé áll az antenna tükre, mint hófogó lavor, hanem közel függőlegesen, és a sugárzó alul van elhelyeve egy rövid merevítőkaron.
Fotók
Lapos apertúra antenna (Flaps antenna)
Ez egy érdekes antenna típus. A lényege, hogy a sugárzó egy sík hátlapra irányítja anyalábját, ahol apró rezonáns elemek módosítják, és a módosítás hatására érik el a sugárzás koncentrálását. Hogy megértsük a működését, egysorban megépített elrendezést vázol a másik ábra.
Ezt az antennatípust ne tévesszük össze a microstrip antennával, utóbbi esetén ugyanis a NYÁK-on van kialakítva sok sugárzóból és tápvonalakból egy a dipólfüggöny antennához hasonló elven működő csoportantenna.
Lencse antennák
Nagyobb frekvenciákon - egészen a fényig, igen izgalmas téma a lencsével történő hatásos felület növelés. A lencse hallatán mindenki először az optikai üveglencsére, netán az étkezési lencsére gondol. Mikrohullám esetén azonban van még egy izgalmas megoldásra lehetőség: a Fresnel-lencsék alkalmazhatósága. A Fresnel lencséket kétféleképp lehet használni:
- az ábrán látható, dielektrikum lépcsős marásával kialakított fáziskorrekciót végző elem módszerével
- a résen való elhajlást kiaknázó megoldással. Ekkor a lencse bizonyos távolságokra elhelyetett fémlemezek segítségével lesz megvalósítva.