„Apertúra antennák” változatai közötti eltérés

Innen: HamWiki
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
(+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

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

Parabola, mint alakzat

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

Forgásparaboloid és hengerparaboloid tükrök

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

Cassegrain antenna
Offset parabola

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

„klasszikus” parabola
Offset parabola
Cassegrain parabola
Grid, azaz rácsos felépítés
Grid, azaz rácsos felépítés
Grid, azaz rácsos felépítés
Henger parabola, másik dimenzióban sík
Henger parabola, másik dimenzióban sík
Henger parabola, másik dimenzióban sík

Lapos apertúra antenna (Flaps antenna)

Flaps és parabola összehasonlítása
Egy síkban felépített „Flaps”

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

Lencse
Fresnel lencse

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.