Направо към съдържанието

Насочена антена с вълновод

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Схема на вълноводна антена от НАСА, показваща пътя на сигнала (в червено)

Насочената антена с вълновод е тип антенна конструкция, при която вълноводите се използват за предаване на радиосигнала между голямата управляема антенна чиния и оборудването за приемане или предаване.

34-метрова насочена вълноводна антена в обекта на NASA Deep Space Network, разположен до Мадрид, Испания
Схема на вълноводна антена

Антените с вълновод се използват в големи радиотелескопи и сателитни комуникационни станции като алтернатива на най-често срещания вариант на параболична антена: конвенционалната параболична антена с „предно захранване“. При този вариант сигналът от отразяващата голяма чиния се приема от малка антена (захранваща антена, на английски: Antenna feed), която предава или приема радиовълните и е разположена във фокуса на голямата чиния. Това местоположение обаче създава редица практически трудности. При системи с висока производителност на захранващата антена трябва да бъде разположена и сложната електроника на предавателя и приемника. Това обикновено изисква сериозна поддръжка; някои примери са водно охлаждане за предаватели и криогенно охлаждане за чувствителни приемници. С големите чинии, използвани в тези системи, фокусът се намира високо над земята и обслужването изисква кранове или скелета и работа на открито с деликатно оборудване на голяма височина. Освен това, самите елементи трябва да бъдат проектирани така, че да се справят с тежки външни условия като дъжд и големи температурни колебания и да работят, докато са наклонени под произволен ъгъл.

Антената с вълновод решава тези проблеми чрез разполагане на захранващата антена в „захранваща камера“ в основата на антената, вместо пред антената. Радиовълните, събрани от чинията, се фокусират в лъч и се пречупват от метални отражатели по пътя през носещата конструкция към стационарна захранваща антена в основата. Пътят е сложен, тъй като лъчът трябва да премине през двете оси на алтазимутния монтаж на антената, така че завъртането ѝ да не нарушава лъча.

Пример за една от практическите трудности, довели до въвеждането на вълноводни антени. Тук е необходим камион със стълба и кош, който да позволи на работниците да заредят течен хелий в предусилвателя, монтиран в основния фокус на радиотелескопа.

Вълноводната схема, при която микровълновите радиовълни се разпространяват с помощта на серия от рефлектори, е предложена още през 1964 г.[1] През 1970 г. е предложен изцяло вълноводен подход за сателитни комуникационни антени.[2] Първоначално се смята, че сложният път на сигнала през множество отразяващи повърхности ще доведе до неприемлива загуба на сигнал но по-нататъшен анализ показва, че вълноводната система може да бъде изградена с много ниски загуби на сигнал.

Първата пълномащабна вълноводна антена е 64-метровата антена в Центъра за дълбок космос Усуда, Япония, построена през 1984 г. от Японската агенция за аерокосмически изследвания.[3] След като Jet Propulsion Lab (JPL) тества тази антена и установява, че е по-добра от техните конвенционални 64-метрови антени, също преминават към този метод на конструиране за всички следващи антени на тяхната Deep Space Network (DSN).

  1. Degenford, J.E. The reflecting beam waveguide // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 12. IEEE, 1964. DOI:10.1109/TMTT.1964.1125845. p. 445–453. (на английски)
  2. Design of the beam-waveguide primary radiators of the Cassegrain antennas for satellite communications // {{{conference}}}. Т. 8. IEEE, 1970, 400–406 pp. DOI:10.1109/APS.1970.1150868. (на английски)
  3. Hayashi, T. Japanese deep-space station with 64-m-diameter antenna fed through beam waveguides and its mission applications // Proceedings of the IEEE 82. IEEE, 1994. DOI:10.1109/5.284732. p. 646–657. (на английски)
  Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата Beam waveguide antenna в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите. ​

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.​