拋物面天線有哪些特點(diǎn)?拋物面天線有哪些分類?

拋物面天線是天線中的一種，但很多人對拋物面天線并不十分了解。為增進(jìn)大家對拋物面天線的認(rèn)識，本文將對拋物面天線、拋物面天線的特點(diǎn)、拋物面天線的分類予以介紹。如果你對拋物面天線具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、拋物面天線及其特點(diǎn)

拋物面天線是一種單反射面型天線，利用軸對稱的旋轉(zhuǎn)拋物面作為主反射面，將饋源置于拋物面的焦點(diǎn)F上，饋源通常采用喇叭天線或喇叭天線陣列。發(fā)射時(shí)信號從饋源向拋物面輻射，經(jīng)拋物面反射后向空中輻射。由于饋源位于拋物面的焦點(diǎn)上，電波經(jīng)拋物面反射后，沿拋物面法向平行輻射。接收時(shí)，經(jīng)反射面反射后，電波匯聚到饋源，饋源可接收到最大信號能量。

拋物面天線的主要優(yōu)勢是它的高方向性。它的功能類似于一個(gè)探照燈或手電筒反射器，向一個(gè)特定的方向匯聚無線電波到狹窄的波束，或從一個(gè)特定的方向接收無線電波。拋物面天線有一些最高的收益，也就是說，他們可以生產(chǎn)最窄波束寬度，不論天線的類型。為了實(shí)現(xiàn)窄波束寬度，拋物面反射器必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所使用的無線電波的波長，所以拋物面天線是用于高頻無線電頻譜的一部分(UHF和SHF)，在這個(gè)頻段，波長小到可以使用反射面反射。

拋物面天線用作點(diǎn)對點(diǎn)通信的高增益天線，用于微波轉(zhuǎn)播環(huán)節(jié)等，把附近的城市之間的電話和電視信號，無線WAN/ LAN鏈接數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信和衛(wèi)星通信天線。他們也用于射電望遠(yuǎn)鏡。

使用的其他大型拋物面天線是雷達(dá)天線，需要傳輸?shù)恼鵁o線電波來定位船只、飛機(jī)和導(dǎo)彈等對象。隨著家用衛(wèi)星電視接收器，拋物面天線已經(jīng)成為現(xiàn)代國家的共同特征。

二、拋物面天線分類

1、卡塞格倫天線

卡塞格倫天線由三部分組成，即主反射器、副反射器和輻射源。其中主反射器為旋轉(zhuǎn)拋物面，副反射面為旋轉(zhuǎn)雙曲面。在結(jié)構(gòu)上，雙曲面的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物面的焦點(diǎn)重合，雙曲面焦軸與拋物面的焦軸重合，而輻射源位于雙曲面的另一焦點(diǎn)上。它是由副反射器對輻射源發(fā)出的電磁波進(jìn)行的一次反射，將電磁波反射到主反射器上，然后再經(jīng)主反射器反射后獲得相應(yīng)方向的平面波波束，以實(shí)現(xiàn)定向發(fā)射。

當(dāng)輻射器位于旋轉(zhuǎn)雙曲面的實(shí)焦點(diǎn)F1處時(shí)，由F1發(fā)出的射線經(jīng)過雙曲面反射后的射線，就相當(dāng)于由雙曲面的虛焦點(diǎn)直接發(fā)射出的射線。因此只要是雙曲面的虛焦點(diǎn)與拋物面的焦點(diǎn)相重合，就可使副反射面反射到主反射面上的射線被拋物面反射成平面波輻射出去。

卡塞格倫天線相對于拋物面天線來講，它將饋源的輻射方式由拋物面的前饋方式改變?yōu)楹箴伔绞剑@使天線的結(jié)構(gòu)較為緊湊，制作起來也比較方便。另外卡塞格倫天線可等效為具有長焦距的拋物面天線，而這種長焦距可以使天線從焦點(diǎn)至口面各點(diǎn)的距離接近于常數(shù)，因而空間衰耗對饋電器輻射的影響要小，使得卡塞格倫天線的效率比標(biāo)準(zhǔn)拋物面天線要高。

2、格里高利天線

格里高利天線也是一種雙反射面天線，也由主反射面、副反射面及饋源組成。與卡塞格倫天線不同的是，它的副反射面是一個(gè)橢球面。饋源置于橢球面的一個(gè)焦點(diǎn)F1上，橢球面的另一個(gè)焦點(diǎn)F2與主反射面的焦點(diǎn)重合。格里高利天線的許多特性都與卡塞格倫天線相似，不同的是橢球面的焦點(diǎn)是一個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，所有波束都匯聚于這一點(diǎn)。

3、環(huán)焦天線

對衛(wèi)星通信天線的總要求是在寬頻帶內(nèi)有較低的旁瓣、較高的口面效率及較高的G/T值，當(dāng)天線的口面較小時(shí)，使用環(huán)焦天線能較好地同時(shí)滿足這些要求。因此，環(huán)焦天線特別適用于VSAT地球站。

環(huán)焦天線由主反射面、副反射面和饋源喇叭三部分組成，結(jié)構(gòu)如圖2所示。主反射面為部分旋轉(zhuǎn)拋物面，副反射面由橢圓弧CB繞主反射面軸線OC旋轉(zhuǎn)一周構(gòu)成，饋源喇叭位于旋轉(zhuǎn)橢球面的一個(gè)焦點(diǎn)M上。由饋源輻射的電波經(jīng)副反射面反射后匯聚于橢球面的另一焦點(diǎn)M’，M’是拋物面OD的焦點(diǎn)，因此，經(jīng)主反射面反射后的電波平行射出。由于天線是繞機(jī)械軸的旋轉(zhuǎn)體，因此焦點(diǎn)M’構(gòu)成一個(gè)垂直于天線軸的圓環(huán)，故稱此天線為環(huán)焦天線。環(huán)焦天線的設(shè)計(jì)可消除副反射面對對電波的阻擋，也可基本消除副反射面對饋源喇叭的回射，饋源喇叭和副反射面可設(shè)計(jì)得很近，這樣有利于在寬頻帶降低天線的旁瓣和駐波比，提高天線效率。缺點(diǎn)是主反射面地利用率低。

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