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