reflector antennas
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Reflector Antennas. INEL 5305 Prof. Sandra Cruz-Pol Electrical Engineering Univ. of Puerto Rico Mayaguez, PR CAPT 15. Reflector Antennas. The most common reflector types are Parabólicas Esféricas Corner reflectors Cassegrain. Design criteria. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Reflector AntennasReflector AntennasINEL 5305
Prof. Sandra Cruz-Pol
Electrical Engineering
Univ. of Puerto Rico
Mayaguez, PR
CAPT 15
Reflector AntennasReflector Antennas The most common
reflector types are◦Parabólicas
◦Esféricas◦Corner reflectors
Cassegrain
Design criteriaDesign criteria
Parameters to be taken into account include the following that directly influence efficiency:
Spillover Aperture blockage Illumination taper Reflector surface deviation Defocusing Cross polarization Feed losses Antenna feed mismatch Non-uniform amplitude/phase distributions Big ugly dish The antenna efficiency is measured in terms of
its effectiveness ratio.
TypesTypesCorner ReflectorParaboloidParabolicSphericalCassegrainGregorian
ParabólicasParabólicasEsféricasEsféricas
Foco
Onda plana
Detalle del ángulo de Detalle del ángulo de aberturaabertura
f/d 2o
0.25 180°
0.35 140°
0.50 106°
0.75 74°
1.00 56°
IluminaciónIluminación
Patrón es proporcional a Patrón es proporcional a JJincinc
sin
sin2
)(1
dJ
dE
6.1sin 2/12/1
dx
Communication Communication applicationsapplications
JJincinc(x)(x)
x J(x)/x
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
0.50000 0.49938 0.49750 0.49440 0.49007 0.48454 0.47783 0.46999 0.46105 0.45105 0.44005
x J(x)/x
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.81.9 2.0 2.1
0.42809 0.41524 0.40156 0.38710 0.37196 0.35618 0.33986 0.32306 0.30587 0.28836 0.27061
Evaluación de la función para valores pequeños de x.
6.1sin 2/12/1
dx
dd /5.0sin/6.1sin 112/1
d
radd
o 295.02/1 Para platos grandes
HPBWHPBWancho de ángulo de media
potencia
Directividad y Ganancia
d
radd
o 295.02/1
22 //4 dAD p
G 26,000
HPBWEoHPBWH
o
DERRAME DERRAME (“SPILLOVER”)(“SPILLOVER”)Si el HPBW del feed es >ángulo
de abertura, Causa disminución en G
Plato reflector
Antena alimentadora
derrame
derrame
Pérdida de potencia debido a derrame.
Feed antennaFeed antenna
Patrón primario
Patrón del feed ideal, ilumina uniformemente el reflector
"Amplitude taper"
"feed"
Reflector Reflector
"feed"
El plato se ilumina uniformemente.
PolarizaciónPolarización
LP CPCP
Frequencias bajas (VHF, UHF)
CP, LP, EP LP
Antenas alimentadoras para frequencias altas (microondas, ondas milimétricas)
La parabolicano introduce mucha señal x-pol. La paraboliodal genera más componentes x-po.
X-pol: Ocurre cuando el reflector altera la polarización que llega del "feed" de manera que introduce o aumenta el componente de polarización transversal que se supone sea cero.
CassegrainCassegrainGround-basedBajo-ruidoSubreflector No tiene lineas largasDistribucion de
amplitud es controlada por el subreflector.
Puede ser hiperbolicoScan capability
w/subr
Reflector Hiperbólico
Parábola
Antena Cassegrain
BLOQUEOBLOQUEOreducción en la
abertura efectiva de la antena
Puede afectar Tx
Vista superior
Cassegrain Alimentadora en el foco
Offset-feed reflector Offset-feed reflector antennaantenna
Ventajas: “No feedhorn blockage.Low inclination angle (no rain or
snow collection)Feed looks at sky (no Earth signal
contamination)”Desventajas:• Difícil de rotar• habrá mayor componente de
polarización transversal (“x-pol")• Difícil hallar una alimentadora
con patrón normalizado a su superficie.
Antena de alimentador desplazado
GREGORIANOGREGORIANO
El reflector secundario se coloca cóncavo en vez de convexo, similar a los telescopios Gregorianos.
El Observatorio de Arecibo utiliza un (Offset-Gregorian), o sea que en total tiene 3reflectores; el primario, de 305 m y el secundario y terciario junto con un "horn" sirviendo de antena alimentadora
Arecibo Spherical Arecibo Spherical ReflectorReflector
Gregorian en AreciboGregorian en AreciboLas formas de
los Gregorianos fueron sintetizadas para corregir la aberración esférica del primario.
Gregorian feedGregorian feed
FeedFeed