ทฤษฎีเสาอากาศ - เลนส์
เสาอากาศที่เราพูดถึงจนถึงตอนนี้ใช้พื้นผิวระนาบ เสาอากาศของเลนส์ใช้พื้นผิวโค้งสำหรับทั้งการส่งและการรับLens antennasประกอบด้วยแก้วซึ่งเป็นไปตามคุณสมบัติการลู่เข้าและการเบี่ยงเบนของเลนส์ เสาอากาศของเลนส์ใช้สำหรับการใช้งานที่มีความถี่สูงขึ้น
ช่วงความถี่
ช่วงความถี่ของการใช้เสาอากาศเลนส์เริ่มต้นที่ 1000 MHz แต่การใช้งานนั้นมากกว่าที่ 3000 MHz and above.
เพื่อให้มีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับเสาอากาศของเลนส์ต้องทราบหลักการทำงานของเลนส์ เลนส์แก้วธรรมดาทำงานบนหลักการหักเหของแสง
การก่อสร้างและการทำงานของเสาอากาศเลนส์
หากมีการสันนิษฐานว่าแหล่งกำเนิดแสงอยู่ที่จุดโฟกัสของเลนส์ซึ่งอยู่ที่ระยะโฟกัสจากเลนส์รังสีจะผ่านเลนส์ในรูปแบบของรังสีที่เรียงกันหรือขนานกันที่หน้าคลื่นระนาบ
รังสีที่ผ่านตรงกลางเลนส์จะหักเหน้อยกว่ารังสีที่ผ่านขอบเลนส์ รังสีทั้งหมดจะถูกส่งขนานกับคลื่นระนาบด้านหน้า ปรากฏการณ์ของเลนส์นี้เรียกว่าdivergence.
ขั้นตอนเดียวกันนี้จะย้อนกลับหากลำแสงถูกส่งจากด้านขวาไปซ้ายของเลนส์เดียวกัน จากนั้นลำแสงจะหักเหและมาบรรจบกันที่จุดที่เรียกว่าจุดโฟกัสที่ระยะโฟกัสจากเลนส์ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าconvergence.
สิ่งเดียวกันนี้สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นโดยสังเกตจากแผนภาพต่อไปนี้ -
แผนภาพเรย์แสดงจุดโฟกัสและความยาวโฟกัสจากแหล่งกำเนิดไปยังเลนส์ รังสีขนานที่ได้รับเรียกอีกอย่างว่ารังสีโคลิเมต
ในรูปด้านบนแหล่งที่มาที่จุดโฟกัสที่ระยะโฟกัสจากเลนส์จะได้รับการจัดวางในแนวคลื่นด้านหน้า ปรากฏการณ์นี้สามารถย้อนกลับได้ซึ่งหมายความว่าแสงหากส่งจากด้านซ้ายจะมาบรรจบกันที่ด้านขวาของเลนส์
เป็นเพราะการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันเลนส์จึงสามารถใช้เป็นเสาอากาศได้เนื่องจากปรากฏการณ์เดียวกันนี้ช่วยในการใช้เสาอากาศเดียวกันสำหรับทั้งการส่งและการรับ
ภาพของรุ่นเสาอากาศของเลนส์จะปรากฏขึ้น
เพื่อให้ได้คุณสมบัติการโฟกัสที่ความถี่สูงขึ้นดัชนีการหักเหของแสงควรมีค่าน้อยกว่าเอกภาพ ไม่ว่าดัชนีการหักเหของแสงจะเป็นอย่างไรจุดประสงค์ของเลนส์คือการปรับรูปคลื่นให้ตรง ด้วยเหตุนี้เลนส์ E-plane และ H-plane จึงได้รับการพัฒนาซึ่งทำให้หน้าคลื่นล่าช้าหรือเร็วขึ้นด้วย
ประเภทของเสาอากาศของเลนส์
มีเสาอากาศเลนส์ประเภทต่อไปนี้ -
เลนส์ Di-electric หรือเลนส์แผ่นโลหะระนาบ H หรือเลนส์หน่วงเวลา (คลื่นการเดินทางถูกหน่วงโดยสื่อของเลนส์)
เลนส์แผ่นโลหะ E-plane
เลนส์ชนิด di-electric ที่ไม่ใช่โลหะ
เลนส์ประเภทโลหะหรืออิเล็กทริกเทียม
ข้อดี
ต่อไปนี้เป็นข้อดีของเสาอากาศเลนส์ -
ในเสาอากาศของเลนส์ให้ตัวรองรับฟีดและฟีดอย่ากีดขวางรูรับแสง
มีความทนทานต่อการออกแบบมากขึ้น
สามารถจัดการคลื่นได้จำนวนมากกว่าตัวสะท้อนแสงพาราโบลา
ลำแสงสามารถเคลื่อนย้ายได้ในเชิงมุมโดยยึดกับแกน
ข้อเสีย
ต่อไปนี้เป็นข้อเสียของเสาอากาศเลนส์ -
เลนส์มีน้ำหนักมากและใหญ่โดยเฉพาะที่ความถี่ต่ำ
ความซับซ้อนในการออกแบบ
ราคาแพงกว่าเมื่อเทียบกับตัวสะท้อนแสงสำหรับคุณสมบัติเดียวกัน
การใช้งาน
ต่อไปนี้เป็นแอพพลิเคชั่นของเสาอากาศเลนส์ -
ใช้เป็นเสาอากาศวงกว้าง
ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานความถี่ไมโครเวฟ
คุณสมบัติการบรรจบกันของเสาอากาศเลนส์สามารถใช้สำหรับการพัฒนาเสาอากาศในระดับที่สูงขึ้นซึ่งเรียกว่าเสาอากาศแบบสะท้อนแสงพาราโบลาซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารผ่านดาวเทียม เราจะพูดคุยเกี่ยวกับพวกเขาในบทถัดไป