Paraboolantenn

Paraboolantennid (New Mexico, USA)

Paraboolantennon niisugunesuundantenn,mille kiirgur (aktiivelement) paiknebparaboloidikujulisepinnaga reflektori ehk peegeldifookuses.Niisuguseid antenne kasutataksemikrolainetekorral, mis peegelduvad suurtelt pindadeltoptikasttuntud seaduspärasuste järgi.

Reflektor peegeldab praktiliselt punktikujulisest kiirgurist saabuvad kiired tagasi ruumi antenni teljega rööbitiste kiirte vihuna (saateantennis) või koondab saabuva tasapinnalise lainefrondi kiired paraboloidi fookusesse. Reaalse antenni korral on kiirtevihk küll teataval määral hajuv, ent suunadiagramm jääb kitsaks ja võimendus on suur.

Reflektori paraboloid on kas ümmarguse võielliptilisekujuga metallpind või võrekujuline tarind, mis võib olla ka nelinurkne. Võrepeegeldi peamine eelis on palju väiksem tuulekoormus, võrreldes lauspinnaga. Võresilmade lineaarmõõtmed võetakse enamasti väiksemad kuiλ/10 (λon lainepikkus), et antenni kasutegur oluliselt ei väheneks.

Kiirguriks on tavaliseltruuporkiirgur,ent selleks võib olla kaplanaarantennvõipoollainedipool.

Põhiparameetrid

Antenni võimendus

$G={\frac {4\pi }{\lambda ^{2}}}\cdot A\cdot \eta _{\mathrm {eff} }=\left(\pi \cdot {\frac {d}{\lambda }}\right)^{2}\cdot \eta _{\mathrm {eff} },$

kus G on võimendus (kordades),λ‒ lainepikkus,A‒ peegeldi pindala,d‒ peegeldi läbimõõt jaη‒ peegeldi pinna efektiivsust iseloomustav apertuuritegur (tüüpiliselt 0,55…0,60).

Kui näiteks antenn, mille peegeldi läbimõõt on 1 m, võtab vastu signaali kandesagedusel 10 GHz (gigahertsi), millele vastab lainepikkus 0,3/10 = 0,03 m, siis võimendus

$G=\left(\pi \cdot {\frac {1}{0,03}}\right)^{2}\cdot 0,6=6580\;{\text{korda}}$

ehkdetsibellidesisotroopkiirgurisuhtes: 10 • log 6580 = 38 dBi.

Antenni avanurk, s.o kiirgusnurk suunadiagrammil tasemel 0,707 (‒3 dB) tippväärtusest, on arvutatav valemiga

$\alpha _{3\,\mathrm {dB} }\approx 70\cdot {\frac {\lambda }{d}}.$

Siis eeltoodud näite puhul avanurk 70•0,03/1 = 2,1°.

Paraboolantennide põhitüübid

Paraboolantennide tüübid kiirguri paigutuse järgi

Otsefookusantenn

Antenni kiirgur, mis kuulub tavaliselt võimendus-muundusploki koosseisu (ntsatelliittelevisioonivastuvõtulLNB), paikneb peegeldava paraboloidi fookuses. Kui see fookus asub paraboloidi sümmeetriateljel, on tegemist otsefookusantenniga.

Ofsetantenn

Suhteliselt väikeste reflektorite korral varjaks võimendus-muundusplokk koos kandetarindiga märgatava osa reflektori pinnast ning vähendaks antenni kasutegurit. Niisugusel juhul kasutatakse eelistatult ofsetantenni, mille peegeldi paraboolne pind on vormitud sellisena, et fookus on nihutatud reflektori ääre poole. Koos sellega muutub ka kiirte peegeldumisnurk ning vastavalt ka reflektori asend. Näiteks satelliittelevisioonivastuvõtutaldrikutasapind osutub meie laiuskraadidel ligilähedaselt vertikaalseks; sellega kaasneb lisaeelis, et niisugune taldrik ei kogu lund.

Cassegraini antenn

Seda tüüpi antennis paikneb paraboloidreflektori keskfookuses sekundaarreflektor, millel onhüperboloidnekoondav pind. Selle lisareflektori fookuskaugus valitakse niisugune, et kiirguriploki saaks paigaldada põhireflektori keskel olevasse avasse, kus see on hõlpsalt hooldatav (peapeegeldi fookuses paiknev kiirgur peaks asuma umbes reflektori kolmandiku läbimõõdu kaugusel). Gassegrain-süsteemi kasutatakse suurtes antennides, mille reflektor läbimõõt on sageli üle 10 meetri.

Ettepaneku kasutada sellist sekundaarreflektoritpeegelteleskoopidestegi prantsuse teadlaneLaurent Cassegrain1672. aastal.

Liigitus fookuskauguse järgi

Parabooli fookuskaugusefja läbimõõdudsuhte järgi liigitatakse antenne järgmiselt:

• lühifookuselised ehk sügavad:f/d= 0,25…031 (suuredsatelliitsideantennid);
• keskfookuselised:f/d= 0,37…0,45 (otsefookusantennid);
• pikafookuselised:f/d> 0,5 (näiteks ofsetantennid).

Vaata ka

• Satelliiditaldrik
• Satelliittelevisioon

Välislingid

• Paraboolantenn
• Parabolic Antennas