Antenas com alto ganho são necessárias para comunicações de rádio de longa distância, radioastronomia, radares de alta resolução, etc. antenas são antenas refletoras porque podem atingir facilmente ganhos acima de 30 dB para frequências mais altas e de micro-ondas. Portanto, projetar refletores para muitas aplicações pode resultar em um progresso espetacular no desenvolvimento de técnicas analíticas e experimentais sofisticadas, moldando as superfícies do refletor e otimizando a iluminação sobre suas aberturas para aumentar o ganho. Portanto, este artigo discute uma visão geral de um antena refletora – trabalhando com aplicativos.
O que é Antena Refletora?
A definição da antena refletora é; uma antena projetada para refletir os sinais eletromagnéticos incidentes originados de uma fonte separada. Esta antena é projetada principalmente para funcionar em altas frequências de microondas. É mais popular em sistemas de antenas espaciais devido à sua estrutura leve e simples. Esta antena é feito com vários refletores cuja superfície é hiperbólica, parabólica, esferóide ou elipsóide. Portanto, a parabólica é a antena mais usada. o diagrama de antena refletora é mostrado abaixo.
Como funciona uma antena refletora?
O princípio de operação de uma antena refletora é; esta antena funciona em uma faixa alta de frequências de micro-ondas. A onda eletromagnética nessa frequência funciona como uma onda de luz, portanto, essa onda de luz é refletida quando atinge uma superfície. No entanto, esta antena é uma combinação de uma superfície refletora e um elemento de alimentação, o que significa que uma superfície refletora com um elemento antena é necessária para dar excitação ao elemento refletor. Portanto, é composto de um elemento ativo e passivo.
A antena usada para fornecer excitação é chamada de elemento ativo enquanto aquele que novamente irradia a energia emitida através do elemento ativo é conhecido como elemento passivo ou superfície refletora. Assim, o elemento ativo é a alimentação enquanto o elemento passivo é o refletor.
Geralmente, esta antena desempenha um papel essencial na propagação das ondas de rádio, pois altera o padrão de radiação do elemento irradiante. Essas antenas operam de forma que a energia de alimentação seja direcionada para a superfície refletora localizada em uma posição adequada. Além de ganhar a energia, o refletor a orienta em uma direção exata.
Aqui, deve-se notar que as antenas com alto ganho operam em frequências de micro-ondas e possuem um tamanho físico pequeno que fornece a diretividade preferencial. Apesar de apresentar diversas configurações geométricas, existem algumas formas populares onde a superfície refletora da antena é formada. Portanto, com base nisso, as antenas refletoras são classificadas.
Tipos de Antena Refletora
As antenas refletoras são classificadas em diferentes tipos, como haste, plana, de canto, cilíndrica, esférica e parabólica, e cada tipo é discutido abaixo.
plano refletor
A antena plana do refletor inclui uma antena primária e uma superfície refletora que é muito útil para emitir energia eletromagnética na direção preferencial, mas não é viável para colimar a energia na direção direta. Este refletor também é conhecido como refletor plano e é considerado um dos refletores simples que direcionam a onda EM na direção adequada.
Nesta antena, a chapa metálica plana é disposta a uma determinada distância do ponto de alimentação. Para as ondas de rádio internas, ele funciona como um espelho plano e permite que elas experimentem a reflexão ao longo dele. Um refletor plano possui dificuldade em colimar a energia total na direção direta. Então, para lidar com as características do padrão, impedância, diretividade e ganho do sistema, a polarização do elemento ativo com sua posição sobre a face refletora é usada.
Refletor de canto
A antena refletora de canto inclui um mínimo de duas ou três superfícies planas condutoras que se cruzam mutuamente. Assim, neste tipo de antena, o elemento de alimentação é um dipolo ou uma coleção de dipolos colineares. A antena do tipo refletor de canto é usada principalmente para atingir a colimação da energia eletromagnética na direção direta. Por isso, é usado para suprimir a radiação nas direções lateral e inversa.
Este refletor é uma versão modificada do refletor plano para mostrar a radiação máxima na direção frontal. Principalmente, a forma do refletor plano é modificada pela combinação de duas folhas de nível para formar um canto. Estes são usados para melhorar a capacidade de direcionamento da energia EM na direção direta para diminuir o ganho da onda refletida de volta.
Refletor cilíndrico
O refletor da antena que é criado com uma forma cilíndrica é conhecido como refletor cilíndrico. A forma cilíndrica do refletor simplesmente permite que você foque o sinal na superfície da antena. Esses refletores são amplamente usados sempre que uma cobertura vertical de grande angular e feixes azimutais nítidos são necessários, como fontes de linha e antenas de navegação aérea.
Refletor Esférico
Um refletor esférico é projetado com uma superfície esférica semelhante a um refletor cilíndrico, o que significa que esses refletores são elementos de superfícies esféricas. O tamanho do refletor nesta antena é metade das esferas. Estes são usados principalmente para colimar a energia dos elementos ativos na direção direta.
Refletor parabólico
Um tipo de antena refletora projetada em uma estrutura parabolóide usando as propriedades da parábola é conhecida como refletor parabólico. Nesta antena, está presente o elemento ativo que focaliza o eixo principal para refletir a onda irradiada em uma direção paralela ao eixo principal.
Conforme mostrado no diagrama acima, as ondas produzidas pela antena tipo corneta incidem sobre o refletor. Este refletor simplesmente os reflete para formar uma frente de onda plana. Essas ondas são canceladas em outras direções por causa das diferenças de caminho e fase. Desta forma, a antena do refletor parabólico muda de esférica para plana.
Haste Refletor
Um tipo de antena que tem o refletor em forma de bastão é conhecido como antena refletora de bastão. Um refletor do tipo haste é utilizado principalmente em um Antena Yagi-Uda . Este refletor está disposto a uma distância específica na parte de trás do elemento acionado dentro da antena e geralmente tem um comprimento acima do comprimento do elemento acionado que é um dipolo de meia onda. O refletor na antena simplesmente fornece reatância indutiva, guiando assim o campo irradiado na direção oposta ao elemento acionado para diminuir as perdas por causa da onda refletida de volta. Por isso ajuda a melhorar o ganho.
Vantagens
o vantagens da antena refletora inclui o seguinte.
- Estes são versáteis.
- Eles têm excelentes desempenhos de radiação.
- A antena tipo parabólica possui alto ganho e alta diretividade.
- O refletor parabólico diminui os lóbulos menores.
- A quantidade de desperdício de energia é bastante baixa em comparação com outras antenas.
- Ele fornece flexibilidade ao organizar o elemento de alimentação.
- O refletor parabólico oferece fácil ajuste do feixe.
Desvantagens
o Desvantagens das antenas refletoras inclui o seguinte.
- A antena do refletor precisa ser balanceada para evitar obstrução do ponto de alimentação.
- O projeto de antena tipo parabólica é um procedimento complexo.
- As distorções de superfície na antena refletora parabólica podem ocorrer em um prato extremamente grande. Portanto, isso pode ser diminuído com uma malha larga no lugar de uma superfície contínua.
- Este tamanho de antena é bastante grande e o custo total também é alto.
- Para obter os melhores resultados de desempenho, a alimentação deve ser colocada exatamente no foco da antena parabólica. Isso é difícil de conseguir na prática.
Formulários
o aplicações de antena refletora e inclua o seguinte.
- Uma antena refletora tem sido amplamente utilizada em comunicações por satélite, radares, telemetria de espaço profundo, radioastronomia e sensoriamento remoto.
- Um tipo de refletor é uma parte essencial da comunicação, bem como dos sistemas de radar.
- Essas antenas são amplamente utilizadas em comunicação ponto a ponto, sensoriamento remoto, comunicação via satélite, telemetria de espaço profundo e transmissão de sinal de TV.
- Os tipos de refletores são aplicáveis em radioastronomia, radar meteorológico e em sistemas de naves espaciais.
- O desempenho da antena pode ser melhorado com refletores. Portanto, a antena refletora é usada para aumentar a diretividade.
- Esta antena é utilizada em aplicações de naves espaciais.
Assim, este é uma visão geral do refletor antena – trabalhando com aplicativos. Essas antenas são conhecidas como antenas de microondas e a faixa de frequência operacional oferecida por esta antena é geralmente acima de 1 MHz, portanto, essas antenas são usadas em aplicações sem fio. Aqui está uma pergunta para você, qual é a função de uma antena?
