Параболическая антенна

Большая параболическая антенна спутниковой связи в Erdfunkstelle Raisting, крупнейшем центре спутниковой связи в мире, в Райстинге , Бавария , Германия . Он имеет корм типа Кассегрен .

Параболическая антенна представляет собой антенну , которая использует параболический отражатель , криволинейную поверхность с формой поперечного сечения на параболе , чтобы направить радиоволны . Наиболее распространенная форма имеет форму тарелки и обычно называется тарелочной антенной или параболической тарелкой . Основное преимущество параболической антенны в том, что она имеет высокую направленность . Он работает так же, как прожектор или отражатель фонарика, направляя радиоволны узким лучом или принимая радиоволны только с одного определенного направления. Параболические антенны имеют одни из самых высокихЭто означает, что они могут обеспечивать самую узкую ширину луча среди антенн любого типа. ^{[1] [2]} Чтобы добиться узкой ширины луча, параболический отражатель должен быть намного больше, чем длина волны используемых радиоволн, ^[2] поэтому параболические антенны используются в высокочастотной части радиочастотного спектра , в УВЧ и микроволновые ( СВЧ ) частоты, на которых длины волн достаточно малы, чтобы можно было использовать отражатели подходящего размера.

Параболические антенны используются в качестве антенн с высоким коэффициентом усиления для двухточечной связи в таких приложениях, как микроволновые ретрансляционные линии, передающие телефонные и телевизионные сигналы между близлежащими городами, беспроводные каналы WAN / LAN для передачи данных, спутниковая связь и антенны связи космических кораблей. Они также используются в радиотелескопах .

Другое широкое применение параболических антенн - это радиолокационные антенны, в которых необходимо передавать узкий луч радиоволн для определения местоположения таких объектов, как корабли, самолеты и управляемые ракеты , а также часто для обнаружения погоды. ^[2] С появлением домашних спутниковых телевизионных приемников параболические антенны стали обычным явлением в ландшафтах современных стран. ^[2]

Параболическая антенна была изобретена немецким физиком Генрихом Герцем во время открытия радиоволн в 1887 году. Во время своих исторических экспериментов он использовал цилиндрические параболические отражатели с дипольными антеннами с искровым возбуждением в их фокусе как для передачи, так и для приема.

Параболические антенны основаны на геометрическом свойстве параболоида, что пути FP ₁ Q ₁ , FP ₂ Q ₂ , FP ₃ Q ₃ имеют одинаковую длину. Таким образом, сферический волновой фронт, излучаемый фидерной антенной в фокусе F тарелки, будет отражаться в исходящую плоскую волну L, идущую параллельно оси VF тарелки .

Дизайн [ править ]

Принцип действия параболической антенны заключается в том, что точечный источник радиоволн в фокусе перед параболоидальным отражателем из проводящего материала будет отражаться в коллимированный плоский волновой пучок вдоль оси отражателя. И наоборот, падающая плоская волна, параллельная оси, будет сфокусирована в точку в фокусе.

Типичная параболическая антенна состоит из металлического параболического рефлектора с небольшой фидерной антенной, подвешенной перед рефлектором в его фокусе ^[2], направленной назад к рефлектору. Отражатель представляет собой металлическую поверхность, образованную параболоидом вращения и обычно усеченную в виде круглого обода, образующего диаметр антенны. ^[2] В передающей антенне высокочастотный ток от передатчика подается по кабелю линии передачи на питающую антенну., который преобразует его в радиоволны. Радиоволны излучаются обратно к антенне фидерной антенной и отражаются от антенны в виде параллельного луча. В приемной антенне входящие радиоволны отражаются от антенны и фокусируются в точке на фидерной антенне, которая преобразует их в электрические токи, которые проходят по линии передачи к радиоприемнику .

Параболический отражатель [ править ]

Отражатель может быть выполнен из листового металла, металлического экрана или проволочной решетки, и он может быть либо круглой «тарелкой», либо другой формы для создания луча различной формы. Металлический экран отражает радиоволны, а также твердую металлическую поверхность, если отверстия меньше одной десятой длины волны , поэтому экранные отражатели часто используются для уменьшения веса и ветровых нагрузок на антенну. Для достижения максимального усиления необходимо, чтобы форма антенны была точной в пределах небольшой части длины волны, чтобы волны от разных частей антенны приходили в фокус в фазе . Для больших тарелок часто требуется поддерживающая ферменная конструкция позади них, чтобы обеспечить необходимую жесткость.

Отражатель, состоящий из решетки из параллельных проводов или стержней, ориентированных в одном направлении, действует как поляризационный фильтр, а также как отражатель. Он отражает только линейно поляризованные радиоволны с электрическим полем, параллельным элементам решетки. Этот тип часто используется в антеннах радара . В сочетании с рупором с линейной поляризацией он помогает отфильтровывать шум в приемнике и снижает количество ложных срабатываний.

Поскольку блестящий металлический параболический отражатель также может фокусировать солнечные лучи, а большинство посуды может концентрировать достаточно солнечной энергии на структуре подачи, чтобы сильно ее перегреть, если они случайно будут направлены на солнце, твердые отражатели всегда покрываются слоем плоской краски.

Подача антенны [ править ]

Антенны подачи в фокусе рефлектора , как правило, с низким коэффициентом усиления типа , такие как полуволнового диполя или чаще небольшой рупорной антенной , называемой рупорный облучатель . В более сложных конструкциях, таких как модели Кассегрена и Григориана, вторичный отражатель используется для направления энергии в параболический отражатель от питающей антенны, расположенной вдали от основной точки фокусировки. Фидерная антенна подключается к соответствующему радиочастотному (РЧ) передающему или принимающему оборудованию с помощью коаксиальной кабельной линии передачи или волновода .

На микроволновых частотах, используемых во многих параболических антеннах, требуется волновод для проведения микроволн между питающей антенной и передатчиком или приемником. Из-за высокой стоимости волноводов во многих параболических антеннах входная ВЧ- электроника приемника расположена на фидерной антенне, а принятый сигнал преобразуется в более низкую промежуточную частоту (ПЧ), чтобы его можно было передать в приемник. через более дешевый коаксиальный кабель . Это называется понижающим преобразователем блоков с низким уровнем шума . Точно так же в передающих антеннах микроволновый передатчик может быть расположен в точке питания.

Преимущество параболических антенн состоит в том, что большая часть конструкции антенны (вся она, кроме фидерной) нерезонансна , поэтому она может работать в широком диапазоне частот , то есть в широкой полосе пропускания . Все, что необходимо для изменения рабочей частоты, - это заменить фидерную антенну на ту, которая работает на новой частоте. Некоторые параболические антенны передают или принимают на нескольких частотах, имея несколько питающих антенн, установленных в фокусной точке близко друг к другу.

Типы [ править ]

Параболические антенны отличаются своей формой:

• Параболоидный или тарельчатый  - отражатель имеет форму параболоида, усеченного по кругу. Это самый распространенный вид. Он излучает узкий пучок в форме карандаша по оси блюда.
  • Блюдо с накидкой  - Иногда к краю блюда прикрепляют металлический щиток цилиндрической формы. ^[3] Кожух защищает антенну от излучения под углами за пределами оси главного луча, уменьшая боковые лепестки . Иногда он используется для предотвращения помех в наземных микроволновых линиях связи, где несколько антенн, использующих одну и ту же частоту, расположены близко друг к другу. Кожух изнутри покрыт материалом, поглощающим микроволны. Кожухи могут уменьшить излучение заднего лепестка на 10 дБ. ^[3]
• Цилиндрический  - отражатель изогнут только в одном направлении и плоский в другом. Радиоволны фокусируются не на одной точке, а вдоль линии. В качестве источника питания иногда используется дипольная антенна, расположенная вдоль фокальной линии. Цилиндрические параболические антенны излучают веерообразный луч, узкий в изогнутом измерении и широкий в неизогнутом измерении. Изогнутые концы рефлектора иногда закрываются плоскими пластинами, чтобы предотвратить выход излучения за концы, и это называется дот- антенной.
• Антенны с фасонным лучом  - Современные рефлекторные антенны могут быть спроектированы так, чтобы формировать луч или лучи определенной формы, а не только узкие «карандашные» или «веерные» лучи простых тарелочных и цилиндрических антенн, описанных выше. ^[4] Для управления формой луча используются два метода, часто в комбинации:
  • Формованные отражатели  - параболическому отражателю может быть придана некруглая форма и / или разная кривизна в горизонтальном и вертикальном направлениях, чтобы изменить форму луча. Это часто используется в антеннах радара. Как правило, чем шире антенна в данном поперечном направлении, тем уже будет диаграмма направленности в этом направлении.
    • Антенна "апельсиновая корка"  - используется в поисковых радарах, это длинная узкая антенна в форме буквы "C". Он излучает узкий вертикальный веерообразный луч.

• • Массивы рупоров  - для получения луча произвольной формы вместо одного рупора можно использовать массив рупоров, сгруппированных вокруг фокальной точки. Антенны с антенной решеткой часто используются на спутниках связи, особенно на спутниках прямого вещания , для создания диаграммы направленности нисходящей линии связи для покрытия определенного континента или зоны покрытия. Они часто используются с вторичными рефлекторными антеннами, такими как Кассегрена.

Параболические антенны также классифицируются по типу питания , то есть по способу подачи радиоволн на антенну: ^[3]

• Осевой , прямой фокус или фронтальное питание  - это наиболее распространенный тип питания, при котором фидерная антенна расположена перед тарелкой в ​​фокусе, на оси луча и направлена ​​назад к тарелке. Недостатком этого типа является то, что корма и ее опоры блокируют часть луча, что ограничивает апертурную эффективность только 55–60%. ^[3]
• Внеосевая или офсетная подача  - рефлектор представляет собой асимметричный сегмент параболоида, поэтому фокус и подающая антенна расположены с одной стороны тарелки. Цель этой конструкции состоит в том, чтобы убрать структуру подачи с пути луча, чтобы она не блокировала луч. Он широко используется в домашних антеннах спутникового телевидения , которые достаточно малы, чтобы в противном случае структура подачи блокировала значительную часть сигнала. Подача со смещением также может использоваться в конструкциях с несколькими отражателями, таких как модели Кассегрена и Григориан, указанные ниже.
• Кассегрен  - в антенне Кассегрена источник питания расположен на тарелке или позади нее и излучается вперед, освещая выпуклый гиперболоидальный вторичный отражатель в фокусе тарелки. Радиоволны от источника отражаются от вторичного отражателя к тарелке, которая снова отражает их вперед, формируя выходящий луч. Преимущество этой конфигурации состоит в том, что фидер с его волноводами и " входной " электроникой не нужно подвешивать перед тарелкой, поэтому он используется для антенн со сложным или громоздким питанием, таких как большиеантенны спутниковой связи и радиотелескопы . Апертурный КПД составляет порядка 65–70% ^[3].
• По григорианскому принципу  - аналогичен конструкции Кассегрена, за исключением того, что вторичный отражатель имеет вогнутую ( эллипсоидальную ) форму. Может быть достигнута эффективность диафрагмы более 70%. ^[3]

Схема подачи [ править ]

Диаграмма направленности излучения от антенны подачи должна быть адаптирована к форме тарелки, потому что она имеет сильное влияние на эффективности апертуры , которая определяет усиление антенны (см Gain раздел ниже). Излучение от корма, которое попадает за край тарелки, называется « перетеканием » и тратится впустую, уменьшая усиление и увеличивая лепестки , что может вызвать помехи.или (в приемных антеннах) повышенная восприимчивость к помехам от земли. Однако максимальное усиление достигается только тогда, когда тарелка равномерно «освещена» с постоянной напряженностью поля по краям. Таким образом, идеальной диаграммой направленности фидерной антенны была бы постоянная напряженность поля во всем телесном угле тарелки, резко снижающаяся до нуля по краям. Однако у практических фидерных антенн диаграммы направленности излучения постепенно уменьшаются по краям, поэтому фидерная антенна представляет собой компромисс между приемлемо низким побочным эффектом и адекватной освещенностью. Для большинства передних рупоров оптимальное освещение достигается, когда мощность, излучаемая рупором, на 10 дБ меньше на краю тарелки, чем ее максимальное значение в центре тарелки. ^[5]

Поляризация [ править ]

Диаграмма электрических и магнитных полей на выходе параболической антенны - это просто увеличенное изображение полей, излучаемых фидерной антенной, поэтому поляризация определяется фидерной антенной. Для достижения максимального усиления фидерная антенна в передающей и приемной антеннах должна иметь одинаковую поляризацию. ^[6] Например, антенна с вертикальным дипольным питанием будет излучать луч радиоволн с вертикальным электрическим полем, называемым вертикальной поляризацией . Приемная фидерная антенна также должна иметь вертикальную поляризацию, чтобы принимать их; если подача горизонтальная ( горизонтальная поляризация ), антенна сильно потеряет усиление.

Для увеличения скорости передачи данных некоторые параболические антенны передают два отдельных радиоканала на одной и той же частоте с ортогональной поляризацией, используя отдельные питающие антенны; это называется антенной с двойной поляризацией . Например, сигналы спутникового телевидения передаются со спутника по двум отдельным каналам на одной и той же частоте с использованием правой и левой круговой поляризации . В домашнем спутниковой антенне , они получили два небольших монопольных антенн в облучателе , ориентированы под прямым углом. Каждая антенна подключается к отдельному приемнику.

Если сигнал от одного поляризационного канала принимается антенной с противоположной поляризацией, это вызовет перекрестные помехи, которые ухудшают отношение сигнал / шум . Способность антенны разделять эти ортогональные каналы измеряется параметром, называемым дискриминацией кросс-поляризации.(XPD). В передающей антенне XPD - это доля мощности от антенны одной поляризации, излучаемой в другой поляризации. Например, из-за незначительных дефектов тарелка с вертикально поляризованной фидерной антенной будет излучать небольшую часть своей мощности в горизонтальной поляризации; эта дробь - XPD. В приемной антенне XPD - это отношение мощности принимаемого сигнала с противоположной поляризацией к мощности, полученной в той же антенне с правильной поляризацией, когда антенна освещается двумя ортогонально поляризованными радиоволнами равной мощности. Если антенная система имеет неадекватный XPD, алгоритмы цифровой обработки сигналов с подавлением кросс-поляризационных помех ( XPIC ) часто могут использоваться для уменьшения перекрестных помех.

Формирование двойного отражателя [ править ]

В антеннах Кассегрена и григорианских антеннах наличие двух отражающих поверхностей на пути прохождения сигнала предлагает дополнительные возможности для улучшения характеристик. Когда требуется наивысшая производительность, можно использовать метод, называемый «формирование двойного отражателя». Это включает в себя изменение формы вспомогательного отражателя для направления большей мощности сигнала на внешние области антенны, чтобы отобразить известную схему подачи в однородное освещение первичной обмотки, чтобы максимизировать усиление. Однако это приводит к вторичной обмотке, которая больше не является точно гиперболической (хотя она все еще очень близка), поэтому свойство постоянной фазы теряется. Эту фазовую ошибку, однако, можно компенсировать, слегка изменив форму главного зеркала. Результатом является более высокое усиление или отношение усиления / перелива за счет поверхностей, которые сложнее изготовить и протестировать.^{[7] [8]} Также могут быть синтезированы другие образцы освещения тарелки, такие как рисунки с высокой конусностью на краю тарелки для боковых лепестков со сверхнизким перетеканием, и рисунки с центральным «отверстием» для уменьшения затенения корма.

Получить [ править ]

Директивные качества антенны измеряются безразмерным параметром, называемым ее усилением , который представляет собой отношение мощности, принимаемой антенной от источника вдоль оси луча, к мощности, принимаемой гипотетической изотропной антенной . Коэффициент усиления параболической антенны составляет: ^[9]

${\ displaystyle G = {\ frac {4 \ pi A} {\ lambda ^ {2}}} e_ {A} = \ left ({\ frac {\ pi d} {\ lambda}} \ right) ^ {2 } e_ {A}}$

куда:

• ${\ displaystyle A}$- площадь апертуры антенны, то есть устья параболического рефлектора. Для круглой параболической антенны , давая вторую формулу выше.${\ Displaystyle А = \ пи д ^ {2} / 4}$
• ${\ displaystyle d}$ диаметр параболического отражателя, если он круглый
• ${\ displaystyle \ lambda}$ - длина волны радиоволн.
• ${\ displaystyle e_ {A}}$- безразмерный параметр от 0 до 1, называемый апертурной эффективностью . Апертурная эффективность типичных параболических антенн составляет от 0,55 до 0,70.

Видно, что, как и в случае любой апертурной антенны , чем больше апертура по сравнению с длиной волны , тем выше коэффициент усиления. Коэффициент усиления увеличивается пропорционально квадрату отношения ширины апертуры к длине волны, поэтому большие параболические антенны, такие как те, которые используются для связи космических кораблей и радиотелескопов , могут иметь чрезвычайно высокое усиление. Применение приведенной выше формулы к антеннам диаметром 25 метров, часто используемым в решетках радиотелескопов и наземных спутниковых антеннах на длине волны 21 см (1,42 ГГц, обычная радиоастрономическая частота), дает приблизительное максимальное усиление в 140000 раз или около 52 дБи ( децибелы выше изотропногоуровень). Самые большие параболические тарелочные антенны в мире - это сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой на юго-западе Китая и радиотелескоп Аресибо в Аресибо, Пуэрто-Рико , США, обе из которых имеют эффективную апертуру около 300 метров. Коэффициент усиления этих антенн на частоте 3 ГГц составляет примерно 90 миллионов, или 80 дБи.

Эффективность апертуры e _A - это общая переменная, которая учитывает различные потери, которые уменьшают усиление антенны от максимума, который может быть достигнут с данной апертурой. Основными факторами, снижающими апертурную эффективность параболических антенн, являются: ^[10]

• Перетекание фидера - часть излучения фидерной антенны падает за край тарелки и поэтому не влияет на главный луч.
• Конус подсветки фидера - максимальное усиление для любой апертурной антенны достигается только тогда, когда интенсивность излучаемого луча постоянна по всей площади апертуры. Однако диаграмма направленности от питающей антенны обычно сужается к внешней части тарелки, поэтому внешние части тарелки «освещаются» меньшей интенсивностью излучения. Даже если источник света обеспечивает постоянное освещение под углом, который образует тарелка, внешние части тарелки находятся дальше от питающей антенны, чем внутренние части, поэтому интенсивность будет падать по мере удаления от центра. Таким образом, интенсивность луча, излучаемого параболической антенной, максимальна в центре тарелки и спадает по мере удаления от оси, что снижает эффективность.
• Блокировка апертуры - в параболических тарелках с фронтальным питанием, где фидерная антенна расположена перед тарелкой на пути луча (а также в конструкциях Кассегрена и Грегориана), фидерная конструкция и ее опоры блокируют часть луча. В небольших антеннах, таких как домашние спутниковые антенны, где размер структуры питания сопоставим с размером антенны, это может серьезно снизить усиление антенны. Чтобы предотвратить эту проблему, в этих типах антенн часто используется офсетный фидер, когда фидерная антенна расположена с одной стороны, за пределами области луча. Апертурная эффективность для этих типов антенн может достигать 0,7–0,8.
• Ошибки формы - случайные поверхностные ошибки формы отражателя снижают эффективность. Потери аппроксимируются уравнением Рузе .

Для теоретических расчетов взаимных помех (на частотах от 2 до 30 ГГц - обычно в фиксированной спутниковой службе ), когда конкретные характеристики антенны не определены, для расчета эталонной антенны используется эталонная антенна, основанная на Рекомендации МСЭ-R S.465. интерференция, которая будет включать вероятные боковые лепестки внеосевых эффектов.

Диаграмма излучения [ править ]

В параболических антеннах практически вся излучаемая мощность сосредоточена в узком главном лепестке вдоль оси антенны. Остаточная мощность излучается боковыми лепестками , обычно намного меньшими, в других направлениях. Поскольку в параболических антеннах апертура отражателя намного больше длины волны, из-за дифракции обычно появляется много узких боковых лепестков, поэтому диаграмма направленности боковых лепестков является сложной. Также обычно имеется задний лепесток в направлении, противоположном главному лепестку, из-за побочного излучения от питающей антенны, которое не попадает в отражатель.

Ширина луча [ править ]

Угловая ширина луча , излучаемого с высоким коэффициентом усиления антенны измеряется шириной половинной мощности пучка (HPBW), который является угловое расстояние между точками на антенной диаграммы направленности , при котором мощность падает до половины (-3 дБ) его максимальное значение. Для параболических антенн HPBW θ определяется как: ^{[5] [11]}

${\ Displaystyle \ тета = к \ лямбда / д \,}$

где k - коэффициент, который незначительно изменяется в зависимости от формы отражателя и схемы освещения фидера. Для идеального равномерно освещенного параболического отражателя и θ в градусах k будет 57,3 (количество градусов в радианах). Для «типичной» параболической антенны k составляет примерно 70. ^[11]

Для типичной 2-метровой спутниковой антенны, работающей в диапазоне C (4 ГГц), эта формула дает ширину луча около 2,6 °. Для антенны Аресибо на частоте 2,4 ГГц ширина луча составляет 0,028 °. Видно, что параболические антенны могут давать очень узкие лучи, и их наведение может быть проблемой. Некоторые параболические антенны оснащены визиром, поэтому их можно точно навести на другую антенну.

Видно, что существует обратная зависимость между усилением и шириной луча. Комбинируя уравнение ширины луча с уравнением усиления, получаем следующее соотношение: ^[11]

${\ displaystyle G = \ left ({\ frac {\ pi k} {\ theta}} \ right) ^ {2} \ e_ {A}}$

Формула диаграммы направленности [ править ]

Излучение большого параболоида с однородной освещенной апертурой по существу эквивалентно излучению круглой апертуры того же диаметра D в бесконечной металлической пластине с равномерной плоской волной, падающей на пластину. ^[12]

Диаграмма поля излучения может быть рассчитана с применением принципа Гюйгенса аналогично прямоугольной апертуре. Картину электрического поля можно найти, оценив интеграл дифракции Фраунгофера по круглой апертуре. Его также можно определить с помощью уравнений зоны Френеля . ^[13]

${\displaystyle E=\int \int {\frac {A}{r_{1}}}e^{j(\omega t-\beta r_{1})}dS=\int \int e^{2\pi i(lx+my)/\lambda }dS}$

где . Использование полярных координат . Учитывая симметрию,${\displaystyle \beta =\omega /c=2\pi /\lambda }$${\displaystyle x=\rho \cdot \cos \theta ,\quad y=\rho \cdot \sin \theta }$

${\displaystyle E=\int \limits _{0}^{2\pi }d\theta \int \limits _{0}^{\rho _{0}}e^{2\pi i\rho \cos \theta l/\lambda }\rho d\rho }$

а использование функции Бесселя первого порядка дает картину электрического поля ,${\displaystyle E(\theta )}$

где - диаметр апертуры антенны в метрах, - длина волны в метрах, - это угол в радианах от оси симметрии антенны, как показано на рисунке, и является функцией Бесселя первого порядка . Определение первых нулей диаграммы направленности дает ширину луча . Срок, когда . Таким образом,${\displaystyle D}$${\displaystyle \lambda }$${\displaystyle \theta }$${\displaystyle J_{1}}$${\displaystyle \theta _{0}}$${\displaystyle J_{1}(x)=0}$${\displaystyle x=3.83}$

${\displaystyle \theta _{0}=\arcsin {\frac {3.83\lambda }{\pi D}}=\arcsin {\frac {1.22\lambda }{D}}}$.

Когда апертура большая, угол очень мал, поэтому примерно равен . Это дает общие формулы ширины луча, ^[12]${\displaystyle \theta _{0}}$${\displaystyle \arcsin(x)}$${\displaystyle x}$

История [ править ]

Идея использования параболических отражателей для радиоантенн была взята из оптики , где способность параболического зеркала фокусировать свет в пучок была известна с классической древности . Конструкции некоторых конкретных типов параболических антенн, таких как Кассегрена и Григориана , происходят от одноименных аналогичных типов отражающих телескопов , которые были изобретены астрономами в 15 веке. ^{[14] [2]}

Немецкий физик Генрих Герц сконструировал первую в мире антенну с параболическим рефлектором в 1888 году. ^[2] Антенна представляла собой цилиндрический параболический рефлектор, сделанный из листового цинка, поддерживаемый деревянной рамой, и имела 26-сантиметровый диполь, возбуждаемый искровым разрядником в качестве питающей антенны. фокусная линия. Его апертура составляла 2 метра в высоту и 1,2 метра в ширину, с фокусным расстоянием 0,12 метра и использовалась на рабочей частоте около 450 МГц. С помощью двух таких антенн, одна из которых использовалась для передачи, а другая для приема, Hertz продемонстрировал существование радиоволн , предсказанных Джеймсом Клерком Максвеллом около 22 лет назад. ^[15] Однако раннее развитие радио было ограничено более низкими частотами, на которых параболические антенны были непригодны, и они не получили широкого распространения до окончания Второй мировой войны, когда начали использоваться микроволновые частоты.

Пионер итальянского радио Гульельмо Маркони использовал параболический рефлектор в 1930-х годах при исследовании передачи УВЧ-сигналов со своей лодки в Средиземном море. ^[14] В 1931 году была продемонстрирована микроволновая ретрансляционная телефонная линия на 1,7 ГГц через Ла-Манш с использованием антенн диаметром 3 метра. ^[14] Первая большая параболическая антенна, 9-метровая тарелка, была построена в 1937 году радиоастрономом-первопроходцем Гроте Ребером на его заднем дворе, ^[2] и проведенный с ее помощью обзор неба был одним из событий, положивших начало области радиосвязи. астрономия . ^[14]

Разработка радара во время Второй мировой войны дала большой импульс исследованиям параболических антенн и стала свидетелем эволюции антенн с фасонным лучом, в которых кривая отражателя отличается в вертикальном и горизонтальном направлениях, адаптированных для получения луча с особая форма. ^[14] После войны очень большие параболические тарелки были построены как радиотелескопы . 100-метровый радиотелескоп Грин-Бэнк в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния , первая версия которого была построена в 1962 году, в настоящее время является крупнейшей в мире полностью управляемой параболической тарелкой.

В течение 1960-х годов тарелочные антенны стали широко использоваться в наземных сетях микроволновой релейной связи, по которым передавались телефонные звонки и телевизионные программы на континентах. ^[14] Первая параболическая антенна, используемая для спутниковой связи, была построена в 1962 году в Гунхилли в Корнуолле , Англия, для связи со спутником Telstar . Антенна Кассегрена была разработана в Японии в 1963 году компаниями NTT , KDDI и Mitsubishi Electric . ^[16] Появление в 1970-х годах таких инструментов компьютерного дизайна, как NEC. Возможность расчета диаграммы направленности параболических антенн привела к разработке сложных асимметричных, многорефлекторных и многопоточных конструкций.

См. Также [ править ]

• Антенна Кассегрена
• Кормовой рог
• Офсетная тарелка антенны
• Параболический отражатель
• Радиотелескоп
• Спутниковая тарелка
• Спутниковое телевидение
• Simulsat (квазипараболическая антенна, сферическая в одной плоскости и параболическая в другой)

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с параболическими антеннами, на Викискладе?

• WiFi: параболическая тарелка с кормушкой BiQuad
• Интернет-поиск спутников на основе карт Google
• Типы антенн: Параболическая антенна для WiFi
• Утилита наведения в Интернете с использованием карт Google и списка всех спутниковых каналов: http://www.dishpointer.com/
• Анимация распространения параболической антенны с YouTube
• Учебное пособие по параболической рефлекторной антенне Теория и практика
• Апплет усиления параболической антенны.
• https://www.plutodirect.co.uk