Зеркальные антенны.

Зеркальная антенна — антенна, у которой электромагнитное поле в раскрыве образуется за счет отражения электромагнитной волны от металлической поверхности специального зеркала (рефлектора). В качестве источника волны обычно выступает небольшой излучатель, располагаемый в фокусе зеркала. В его роли может быть любая другая антенна с фазовым центром, излучающая сферическую волну. Основная цель зеркальных антенн сводится к преобразованию сферического или цилиндрического фронта волны в плоский

Рис.2. Структура зеркальной антенны

В технике наибольшее распространение нашли следующие типы зеркал:

1. параболические зеркала преобразуют цилиндрическую или сферическую волну в плоскую. Для цилиндрической волны — зеркало представляет собой параболический цилиндр, для сферической волны — параболоид вращения.

2. сферические зеркала мало отличаются от параболических зеркал с фокусным расстоянием равным половине радиуса сферы.

3. плоские зеркала в основном используются в вибраторных антеннах и иногда в перископических и остронаправленных, при этом система из двух зеркал, находящихся под определенным углом друг к другу, образуют вместе с симметричным вибратором (облучатель) уголковую антенну (тип зеркала в данном случае называют уголковым).

4. зеркала специального профиля чаще представляют собой параболические зеркала с рассчитанным отклонением от параболической поверхности. Основная цель использования таких антенн — формирование диаграммы направленности специальной формы, например, косекансной или любой заданной формы. Зеркала специальной формы, могут применяться так же для создания диаграммы направленности, комформной зоне обслуживания, в которой работает радиостанция (пример: спутник, базовая станция сотовой связи). Основная цель использования таких зеркал - экономия энергетического ресурса РЭС при максимальном качестве приема - передачи в зоне обслуживания.

Рис.3. Зеркальная антенна RА-2400/Offset

Однозеркальные антенны.

Однозеркальные антенны состоят из двух компонент: зеркала и облучателя. Зеркало представляет собой часть поверхности параболоида вращения. Облучатель, помещенный в фокус параболоида (точнее - фазовый центр облучателя совмещен с фокусом параболоида), излучает сферическую волну, которая после отражения от параболоида трансформируется в плоскую. Именно наличие в раскрыве антенны (апертуре) плоского, фазового фронта, что эквивалентно синфазному возбуждению раскрыва (апертуры), позволяет реализовывать высоконаправленное излучение. По способу выполнения формы рефлектора однозеркальные антенны подразделяются на два класса:

1) класс однозеркальных осесимметричных антенн. Этот класс соответствует такому варианту исполнения рефлектора, когда плоскость сечения параболоида перпендикулярна его фокальной линии.- Такое сечение образует контур рефлектора в виде окружности. Типичное исполнение антенны приведено на фотографии рис.4. слева;

2) класс однозеркальных неосесимметричных антенн. Этот класс соответствует любому иному исполнению рефлектора, кроме исполнения, указанного в верхнем пункте. Такое сечение, образованное единичной плоскостью, соответствует контуру зеркала в виде овала. Если же сечение параболоида производится не одной, а несколькими плоскостями, то контур рефлектора может иметь более сложную конфигурацию. Одно из возможных выполнений рефлектора со сложной формой контура приведено на рис.4. справа.

Рис.4. Типы однозеркальных антенн.