Апертурні (поверхневі) антени

Для даного типу антен спільним є те, що джерелом енергії виступає фазовий центр, а всі антени характеризуються розкривом.

Апертурні (поверхневі) антени

Мал. Рупорна антена.

Розкривши фактично випромінює енергію.

Апертурні (поверхневі) антени

Мал. Поверхнева параболічна антена.

Апертурні (поверхневі) антени

Мал. Циліндрична параболічна антена

Все апертурні антени мають точку, з якої фактично або, можна вважати, що відбувається випромінювання. Ця точка називається фазовий центр і в неї повинен бути поміщений опромінювач. Все аппретурние антени характеризуються розкривом, який як правило має форму прямокутника (рупорні і параболічні циліндри), кругла (для параболоїда обертання).

Рупорна антена.

Працюють спільно з відрізком прямокутного хвилеводу, якому поширюється хвиля.

Е-площину - площину, в якій розташовується електричні поле, а перпендикулярний до неї H-площину. Відповідно до орієнтацією електромагнітного поля рупори ділять на три типи: Е-секторіальноє, H-секторіальноє, комбінація двох попередніх.

Е-секторіальний рупор - це конструкція, для якої розмір bфаксірован, а размерaувелічівается в порівнянні з хвилеводом.

Для H-сектіраільного строго навпаки -aзафіксірован, bувелічівается.

Фронти зон: 1 - точка, 2 - циліндр, 3 - сфера, 4 - площина.

Розподіл полів в рупорах підпорядковується умовам: електричне поле перпендикулярно стінок рупора, а магнітне поле - тангенциально. Отже, електричне поле замикається на стінках рупора, а магнітне поле - огинає їх.

У рупорної антени відбувається зміна фронту хвилі. Плоский фронт до фазового центру перетворюється в циліндричний в рупорі, потім в сферичний поблизу розкриву, і знову в плоский при досягненні далекої зони.

У прямокутному хвилеводі, як і в будь-який направляє системі довжина хвилі, хвильовий опір і фазова швидкість залежать від поперечних розмірів хвилеводу.

Висновок: Звідси випливає, що з увеліченіемaіліb, іліaіbодновременновозрастает. При етомустремляется до,

Так як в рупорі поступово зменшується прямуючи до, він виконує функцію узгоджувального елемента між вільним простором і прямокутним хвилеводом. Коефіцієнт відображення Г :. Рупор дозволяє зменшити коефіцієнт відображення до декількох відсотків.

У рупорі відбувається зменшення фазової швидкості, отже, рупор уповільнює електромагнітне поле, отже, антена виступає в якості сповільнює системи.

Параболічні антени.

Якщо справедливі принципи геометричної оптики () все промені, що виходять з фокуса до дзеркала стають паралельно один одному за фокальною площиною. Ближньої зоною для такої антени є область простору від дзеркала до фокальній площині (в цій області відбуваються інтерференційні процеси). Електромагнітне поле йде від опромінювача до дзеркала є первинним. Дзеркало є провідником, тому під дією первинного поля по дзеркалу починають протікати струми провідності. Вони є джерелами вторинного електромагнітного поля, яке інтерферує в ближній зоні. Як опромінювача в ідеальному випадку повинен бути точковий випромінювач: ізотропний, що генерує сферичний фронт хвилі.

На практиці облучателем може виступати рупорна антена або диполь з довжиною хвилі, що створює в плоскостіHсферіческій фронт хвилі.

Дзеркала параболічної антени розрізняються залежно від положення фокуса.

Короткофокусним (фокус знаходиться між дзеркалом і розкривом);

Довгофокусні (фокус поза раскрва).

У довгофокусних антенах зменшується рівень вторинних наведених струмів провідності, через що знижується рівень бічних пелюсток. Тому, довгофокусні антени є кращими.

Чим рівномірніше розподілений поле в розкриві, тим ККД вище і КНД теж вище.

Схожі статті