متنوع

هوائي عاكس مكافئ: هوائي طبق

هوائي عاكس مكافئ: هوائي طبق


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

العاكس المكافئ أو هوائي الطبق هو شكل الهوائي الذي يجد العديد من الاستخدامات في استقبال القنوات الفضائية المحلية ، ووصلات بيانات الموجات الدقيقة الأرضية ، والاتصالات الساتلية العامة وغيرها الكثير.

يعني حجمه أنه يقتصر بشكل عام على الاستخدام فوق 1 جيجاهرتز ، على الرغم من أنه يمكن استخدام هوائيات أكبر للترددات التي تصل إلى حوالي 100 ميجاهرتز.

يُعرف الهوائي العاكس المكافئ أو هوائي الطبق بشكله المميز ، وكسبه العالي ، وعروضه الضيقة. إن الأداء الذي يمكن تحقيقه باستخدام واحد هو السبب في استخدامه على نطاق واسع في الترددات الأعلى.

أساسيات عاكس القطع المكافئ

يوجد عنصرين رئيسيين لأي هوائي عاكس مكافئ:

  • نظام الإشعاع: يمكن أن يتخذ العنصر المشع داخل هوائي عاكس القطع المكافئ عدة أشكال. في بعض الهوائيات قد يكون ثنائي القطب بسيطًا ، وفي البعض الآخر قرن. هدفها هو إضاءة العنصر الثاني للهوائي ، العاكس بكثافة متساوية للإشعاع مع الحد الأدنى من الانسكاب أو الإشعاع الذي يفتقد للعاكس ويشع في مكان آخر.
  • العاكس: العاكس هو الجزء المميز من هوائي عاكس القطع المكافئ. شكل القطع المكافئ هو مفتاح تشغيل هوائي التردد اللاسلكي لأن المسارات المأخوذة من نقطة التغذية عند البؤرة إلى العاكس ثم للخارج تكون متوازية. ومع ذلك ، فإن الأهم من ذلك كله أن المسارات التي يتم اتخاذها لها نفس الطول ، وبالتالي فإن شكل الموجة الخارجة سيشكل موجة مستوية والطاقة التي تأخذها جميع المسارات ستكون جميعها في الطور. هذا يمكّن الهوائي من الأداء بطريقة فعالة بشكل خاص.

    يتيح الشكل المكافئ للسطح العاكس للهوائي الحصول على شعاع دقيق للغاية. وبهذه الطريقة ، يشكل نظام التغذية الجزء الإشعاعي الفعلي للهوائي ، ويكون السطح المكافئ العاكس سلبيًا تمامًا.

عند النظر إلى أنظمة هوائي عاكس مكافئ ، يوجد عدد من المعلمات والمصطلحات ذات الأهمية:

  • التركيز البؤرة أو النقطة المحورية للعاكس المكافئ هي النقطة التي تتركز فيها أي إشارات واردة. عند الإشعاع من هذه النقطة ، تنعكس الإشارات على السطح العاكس وتنتقل في حزمة موازية لتوفير الكسب وعرض الحزمة المطلوبين.
  • فيرتكس هذه هي النقطة الأعمق في مركز عاكس القطع المكافئ.
  • البعد البؤري الطول البؤري للهوائي المكافئ هو المسافة من تركيزه إلى قمته.
  • فتحة فتحة العاكس المكافئ هي ما يمكن تسميته بـ "الفتحة" أو المنطقة التي يغطيها. بالنسبة للعاكس الدائري ، يتم وصف هذا من خلال قطره. يمكن تشبيهه بفتحة العدسة البصرية.
  • كسب: يعتبر كسب عاكس القطع المكافئ أحد العوامل الرئيسية ويعتمد على عدد من العوامل بما في ذلك قطر الطبق وطول الموجة وعوامل أخرى.
  • أنظمة الأعلاف: يمكن تغذية عاكس القطع المكافئ أو هوائي الطبق بعدة طرق. التغذية المحورية أو الأمامية ، خارج المحور ، Cassegrain ، و Gregorian هي الطرق الأربع الرئيسية.

بالنسبة لمعظم الأنظمة المحلية مثل تلك المستخدمة في استقبال القنوات الفضائية ، يتم استخدام عاكس صغير مع تغذية نقطة محورية ، مما يوفر أبسط أشكال البناء وأكثرها اقتصادا. قد لا تبدو هذه الهوائيات دائمًا تمامًا مثل هوائي الطبق الكامل التقليدي. لأسباب ميكانيكية وإنتاجية ، غالبًا ما يتم إزاحة التغذية من المركز وجزء من مكافئ البارابولويد ، يتم تعويضه مرة أخرى من المركز حيث يوفر هذا ميزة ميكانيكية.

هوائي عاكس مكافئ مزايا وعيوب

عند اختيار نوع الهوائي الذي سيتم استخدامه لأي تطبيق معين ، من الضروري دائمًا النظر في خصائص هذا النوع من الهوائي. عاكس القطع المكافئ له مزايا وعيوب. هذه تجعله مناسبًا للاستخدام في بعض التطبيقات ولكن ليس في تطبيقات أخرى.

مزايا:

تتضمن بعض المزايا الرئيسية للهوائي العاكس مكافئ ما يلي:

  • مربحيه عاليه: الهوائيات العاكسة المكافئة قادرة على توفير مستويات عالية جدًا من الكسب. كلما كان "الطبق" أكبر من حيث الأطوال الموجية ، زاد الربح.
  • اتجاهية عالية: كما هو الحال مع الكسب ، فإن عاكس القطع المكافئ أو هوائي الطبق قادر أيضًا على توفير مستويات عالية من الاتجاهية. كلما زاد الكسب ، ضاق عرض الحزمة. يمكن أن تكون هذه ميزة كبيرة في التطبيقات حيث تكون الطاقة مطلوبة فقط لتوجيهها على مساحة صغيرة. يمكن أن يمنع ذلك ، على سبيل المثال التسبب في تداخل مع مستخدمين آخرين ، وهذا مهم عند الاتصال بالأقمار الصناعية لأنه يمكّن الأقمار الصناعية التي تستخدم نفس نطاقات التردد من الفصل بينها بمسافة أو تحديدًا بزاوية الهوائي.

سلبيات:

مثل جميع أشكال الهوائي ، فإن العاكس المكافئ له حدوده وعيوبه:

  • يتطلب عاكسًا وعنصر قيادة: العاكس المكافئ نفسه ليس سوى جزء من الهوائي. يتطلب نظام تغذية يتم وضعه في بؤرة عاكس القطع المكافئ.
  • كلفة : يجب أن يتم تصنيع الهوائي بعناية. هناك حاجة إلى بارابولويد لعكس إشارات الراديو التي يجب إجراؤها بعناية. بالإضافة إلى ذلك ، يلزم وجود نظام تغذية. هذا يمكن أن يضيف تكلفة إلى النظام
  • بحجم: الهوائي ليس صغيراً مثل بعض أنواع الهوائي ، على الرغم من أن العديد منها يستخدم لاستقبال القنوات الفضائية مضغوط للغاية.

تطبيقات هوائي عاكس مكافئ

هناك العديد من المناطق التي يستخدم فيها هوائي الطبق المكافئ. في بعض المناطق ، يتم استخدام شكل الهوائي بشكل حصري تقريبًا بسبب خصائصه.

  • البث التلفزيوني المباشر: أصبح البث المباشر أو البث التلفزيوني عبر الأقمار الصناعية شكلاً رئيسياً لتوزيع المحتوى التلفزيوني. تتيح مناطق التغطية الواسعة التي يمكن التحكم فيها جنبًا إلى جنب مع عرض النطاق الترددي الأكبر بكثير بث المزيد من القنوات وهذا يجعل القنوات الفضائية جذابة للغاية.يتمثل العيب في أن السواتل لا يمكنها بث مستويات طاقة عالية جدًا ، بالإضافة إلى فقدان المسار من المدار الثابت بالنسبة للأرض ، تكون مستويات الإشارة منخفضة. هذا يعني أنه يجب استخدام الهوائيات التوجيهية لتوفير كسب كافٍ مع القدرة على استقبال إشارات من قمر صناعي واحد فقط - يمكن رؤية العديد من الأقمار الصناعية من موقع واحد والبث على نفس الترددات. الهوائي العاكس المكافئ قادر على تلبية هذه المتطلبات وله ميزة إضافية أنه لن يكون طويلاً مثل ياغي لمستوى مكافئ من الكسب والاتجاه.
  • وصلات الميكروويف: تستخدم الوصلات الأرضية بالموجات الدقيقة في العديد من التطبيقات. غالبًا ما تُستخدم في وصلات البنية التحتية للاتصالات الأرضية. أحد المجالات الرئيسية التي يتم استخدامها فيها هذه الأيام هو توفير وصلات التوصيل لأنظمة الاتصالات المتنقلة.
  • اتصالات الأقمار الصناعية: تتطلب العديد من الوصلات الصاعدة للأقمار الصناعية ، أو تلك الخاصة بسواتل الاتصالات مستويات عالية من الكسب لضمان ظروف الإشارة المثلى وأن الطاقة المرسلة من الأرض لا تؤثر على الأقمار الصناعية الأخرى القريبة من الزوايا. مرة أخرى ، يعتبر الهوائي المثالي لمعظم التطبيقات هو الهوائي العاكس المكافئ.
  • علم الفلك الراديوي: علم الفلك الراديوي هو مجال يتطلب مستويات عالية جدًا من الكسب والتوجيه. وفقًا لذلك ، يعد الهوائي العاكس المكافئ خيارًا مثاليًا.

في جميع هذه التطبيقات ، يلزم وجود مستويات عالية جدًا من الكسب لاستقبال الإشارات الواردة التي غالبًا ما تكون عند مستوى منخفض جدًا. لإرسال هذا النوع من تصميم هوائي الترددات الراديوية ، يكون قادرًا على تركيز القدرة المشعة المتاحة في عرض حزمة ضيق ، مما يضمن إشعاع كل القدرة المتاحة في الاتجاه المطلوب.


شاهد الفيديو: SATSOFT: How to design shaped reflector antennas in SATSOFT (قد 2022).