Параболическая отражающая антенна

Параболические отражающие антенны используются широко, в частности, для спутниковой связи, а также в наземных системах СВЧ-связи. В школьном курсе геометрии парабола определяется как геометрическое место точек, равноудаленных от некоторой фиксированной прямой линии и фиксированной точки, которая не принадлежит этой линии. Упомянутая фиксированная точка называется фокусом; фиксированную линию называют директрисой (рис. 19, а). В результате обращения параболы вокруг собственной оси получается поверхность, именуемая параболоидом. Поперечное сечение параболоида, проведенное параллельно его оси, является параболой, тогда как при сечении, которое перпендикулярно данной оси, образуется окружность.

Рис. 19. Параболическая отражающая антенна

 

Подобные поверхности используются при создании прожекторов, оптических телескопов и радиотелескопов, а также СВЧ-антенн. Столь широкое их применение объясняется следующим свойством: если источник электромагнитной энергии (или звука) поместить в фокус параболоида и если поверхность параболоида является отражающей, тогда волны будут отражаться параллельно оси параболоида. На рис. 19, б представлен вид подобного эффекта в поперечном сечении. Теоретически при образовании луча, параллельного оси параболоида, дисперсия отсутствует. Однако на практике дисперсия будет иметь место, поскольку объем источника энергии больше одной точки. Верно также утверждение, обратное приведенному ранее: если принимаемые волны параллельны оси отражающего параболоида, результирующий сигнал будет сконцентрирован в фокусе.

На рис. 19, в представлен типичный пример диаграммы направленности параболической отражающей антенны. В табл. 2 приводятся параметры ширины луча для антенн различных размеров при частоте сигнала 12 ГГц. Следует отметить, что чем больше диаметр антенны, тем более сфокусированным будет луч.

 

Таблица 2. Ширина луча для параболических отражающих антенн различного диаметра при частоте сигнала f = 12 ГГц

Диаметр антенны, м	Ширина луча, градусы
0.5	3.5
0.75	2.33
1.0	1.75
1.5	1.166
2.0	0.875
2.5	0.7
5.0	0.35