Radar Sistemleri - Radar Antenleri

Bu bölümde, Radar iletişiminde faydalı olan Antenler hakkında bilgi edinelim. Radar Antenlerini aşağıdaki şekilde sınıflandırabiliriztwo types fiziksel yapıya göre.

• Parabolik Reflektör Antenleri
• Lens Antenleri

Sonraki bölümlerimizde, iki Anten türünü ayrıntılı olarak tartışacağız.

Parabolik Reflektör Antenleri

Parabolik Yansıtıcı Antenler Mikrodalga Antenleridir. Antenlerin derinlemesine çalışmasını anlamak için parabolik reflektör bilgisi şarttır.

Çalışma prensibi

Parabola sabit noktadan uzaklığı (odak olarak adlandırılır) artı düz bir çizgiden uzaklığı (directrix olarak adlandırılır) sabit olacak şekilde hareket eden noktaların Locus'undan başka bir şey değildir.

Aşağıdaki şekil, geometry of parabolic reflector. F ve V noktaları sırasıyla odak (besleme verilir) ve tepe noktasıdır. F ve V'yi birleştiren çizgi simetri eksenidir. $ P_1Q_1, P_2Q_2 $ ve $ P_3Q_3 $ yansıyan ışınlardır. L doğrusu, üzerinde yansıyan noktaların bulunduğu doğrultuyu temsil eder (bunların eşdoğrusal olduklarını söylemek için).

Şekilde gösterildiği gibi, odaklanan dalgalara göre F ve L arasındaki mesafe sabittir. Yansıyan dalga, parabolik şeklin dışında paralel bir dalga cephesi oluşturur. Odak uzunluğunun diyafram boyutuna oranı (yani, $ f / D $) olarak bilinir“f over D ratio”. Parabolik reflektörün önemli bir parametresidir ve değeri0.25 to 0.50.

law of reflectiongeliş açısı ile yansıma açısının eşit olduğunu belirtir. Bu yasa, bir parabol ile birlikte kullanıldığında ışının odaklanmasına yardımcı olur. Parabolün şekli dalgaların yansıması amacıyla kullanıldığında, yansıyan dalgaları kullanarak bir Anten inşa etmeye yardımcı olan parabolün bazı özelliklerini sergiler.

Parabolün Özellikleri

Aşağıdakiler, Parabol'un farklı özellikleridir -

• Odaktan kaynaklanan tüm dalgalar parabolik eksene geri yansır. Bu nedenle, açıklığa ulaşan tüm dalgalar aynı fazdadır.

• Dalgalar fazda olduğundan, parabolik eksen boyunca radyasyon ışını güçlü ve yoğunlaşacaktır.

Bu noktaların ardından parabolik reflektörler, daha dar ışın genişliği ile yüksek yönlülük üretmeye yardımcı olur.

Parabolik Reflektörün Yapısı ve Çalışması

Parabolik Yansıtıcı Anten, transmitting a signal, dalgayı parabole odaklamak için, beslemeden gelen sinyal çift kutuplu bir Anten veya boynuz Anteninden gelir. Bu, dalgaların odak noktasından çıkıp paraboloit reflektöre çarptığı anlamına gelir. Bu dalga, daha önce tartışıldığı gibi, iletilmek üzere, koşutlanmış dalga cephesi olarak yansıtılır.

Aynı Anten, bir receiver. Elektromanyetik dalga parabolün şekline çarptığında, dalga besleme noktasına yansıtılır. Beslemesinde alıcı Anten görevi gören çift kutuplu Anten veya boynuz Anten, bu sinyali alarak elektrik sinyaline dönüştürür ve alıcı devresine iletir.

Paraboloidin kazancı, diyafram açıklığı oranının $ D / \ lambda $ fonksiyonudur. Etkili Yayılan Güç(ERP) Antenin gücü, Antene beslenen giriş gücünün ve güç kazanımının çarpımıdır.

Genellikle bir dalga kılavuz korna Anten, paraboloit reflektör Anten için bir besleme radyatörü olarak kullanılır. Bu teknikle birlikte, paraboloit reflektör Antenine verilen aşağıdaki iki tür beslemeye sahibiz.

• Cassegrain Yem
• Miladi Yem

Cassegrain Yem

Bu tipte besleme, parabolik reflektörün aksine paraboloidin tepe noktasında bulunur. Antenin beslemesinin karşısına hiperboloit görevi gören dışbükey şekilli bir reflektör yerleştirilmiştir. Olarak da bilinirsecondary hyperboloid reflectorveya alt reflektör. Odaklarından biri paraboloidin odağıyla çakışacak şekilde yerleştirilmiştir. Böylece dalga iki kez yansıtılır.

Yukarıdaki şekil, cassegrain beslemesinin çalışma modelini göstermektedir.

Miladi Yem

Bir çift belirli konfigürasyonun bulunduğu ve Anten boyutlarının sabit tutulduğu sırada besleme ışını genişliğinin kademeli olarak arttığı besleme türü olarak bilinir. Gregorian feed. Burada, Cassegrain'in dışbükey şekilli hiperboloidinin yerini, elbette daha küçük boyutta olan içbükey şekilli bir paraboloit reflektör alıyor.

Bu Gregoryen besleme tipi reflektörler aşağıdaki dört şekilde kullanılabilir:

• F1 odak noktalarında reflektör elipsoidal alt reflektör kullanan Gregoryen sistemler.

• Odak F2'de reflektör elipsoidal alt reflektör kullanan Gregoryen sistemler.

• Hiperboloid alt reflektör (konveks) kullanan Cassegrain sistemleri.

• Hiperboloid alt reflektör kullanan Cassegrain sistemleri (içbükey ancak besleme ona çok yakındır).

Farklı tipteki reflektör Antenleri arasında, basit parabolik reflektörler ve Cassegrain beslemeli parabolik reflektörler en yaygın kullanılanlardır.

Lens Antenleri

Mercek Antenler, sinyallerin hem iletilmesi hem de alınması için kavisli yüzeyi kullanır. Bu antenler, lensin yakınsama ve uzaklaşma özelliklerinin takip edildiği camdan yapılmıştır. frequency range Lens Anteninin kullanım oranı 1 GHz ama kullanımı daha büyük 3 GHz and above.

Lens Anteninin çalışmasını derinlemesine anlamak için Lens bilgisi gereklidir. Normal bir cam Lensinprinciple of refraction.

Lens Anteninin Yapısı ve Çalışması

Mercekten odak mesafesinde olan bir merceğin odak noktasında bir ışık kaynağının mevcut olduğu varsayılırsa, ışınlar Mercekten koşutlanmış olarak veya parallel rays uçak dalga cephesinde.

Işınlar bir merceğin farklı taraflarından düştüğünde meydana gelen iki olay vardır. Burada verilmiştir -

• Lensin merkezinden geçen ışınlar, Lensin kenarlarından geçen ışınlara göre daha az kırılır. Tüm ışınlar düzlem dalga cephesine paralel olarak gönderilir. Bu Lens fenomeni,Divergence.

• Aynı Lensin sağ tarafından sol tarafına bir ışık demeti gönderilirse aynı prosedür tersine döner. Ardından ışın kırılır ve Mercekten odak mesafesinde odak noktası denen bir noktada buluşur. Bu fenomen denirConvergence.

Aşağıdaki şema fenomeni daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır.

ray diagramkaynaktan Lense kadar odak noktasını ve odak uzunluğunu temsil eder. Elde edilen paralel ışınlara paralel ışınlar da denir.

Yukarıdaki şekilde, mercekten odak mesafesindeki odak noktasındaki kaynak, düzlem dalga cephesinde paralel hale getirilmiştir. Bu fenomen tersine çevrilebilir, yani sol taraftan gönderilirse ışığın Lensin sağ tarafında birleştiği anlamına gelir.

Bu yüzden reciprocity, aynı fenomen hem iletim hem de alım için aynı Antenin kullanılmasına yardımcı olduğundan, Lens bir Anten olarak kullanılabilir.

Odaklanma özelliklerini daha yüksek frekanslarda elde etmek için kırılma indisinin birden az olması gerekir. Kırılma indisi ne olursa olsun, Lens'in amacı dalga biçimini düzeltmektir. Buna dayanarak, dalga cephesini geciktiren veya hızlandıran E-düzlemi ve H-düzlemi Lensi geliştirilir.