Las antenas de alta ganancia son necesarias para radiocomunicaciones de larga distancia, radioastronomía, radares de alta resolución, etc. Por lo tanto, las antenas de alta ganancia más utilizadas antenas son antenas reflectoras porque pueden alcanzar fácilmente ganancias superiores a 30 dB para frecuencias más altas y de microondas. Por lo tanto, diseñar reflectores para muchas aplicaciones puede resultar en un progreso espectacular en el desarrollo de técnicas analíticas y experimentales sofisticadas al dar forma a las superficies del reflector y optimizar la iluminación sobre sus aperturas para aumentar la ganancia. Por lo tanto, este artículo analiza una descripción general de un antena reflectora – trabajar con aplicaciones.
¿Qué es la antena reflectora?
La definición de antena reflectora es; una antena que está diseñada para reflejar las señales electromagnéticas incidentes que se originan en una fuente separada. Esta antena está diseñada principalmente para funcionar a altas frecuencias de microondas. Es más popular dentro de los sistemas de antenas de naves espaciales debido a su estructura simple y liviana. Esto antena está hecho con varios reflectores cuya superficie es hiperbólica, parabólica, esferoide o elipsoide. Entonces, la parabólica es la antena más utilizada. Él diagrama de antena reflectora se muestra a continuación.
¿Cómo funciona una antena reflectora?
El principio de funcionamiento de una antena reflectora es; esta antena trabaja en un alto rango de frecuencias de microondas. La onda electromagnética a esta frecuencia se comporta como una onda de luz, por lo que esta onda de luz se refleja una vez que golpea una superficie. Sin embargo, esta antena es una combinación de una superficie reflectante y un elemento de alimentación, lo que significa que se requiere una superficie reflectante con un elemento de antena para excitar el elemento reflectante. Por lo tanto, se compone de un elemento activo y otro pasivo.
La antena utilizada para proporcionar excitación se llama elemento activo mientras que el que nuevamente irradia la energía emitida a través del elemento activo se conoce como elemento pasivo o superficie reflectante. Entonces, el elemento activo es el alimentador mientras que el elemento pasivo es el reflector.
Generalmente, esta antena juega un papel esencial en la propagación de ondas de radio porque cambia el patrón de radiación del elemento radiante. Estas antenas funcionan de tal manera que la energía de alimentación se dirige a la superficie reflectante ubicada en una posición adecuada. Además de ganar la energía, el reflector la guía en una dirección exacta.
Aquí, cabe señalar que las antenas con alta ganancia operan en frecuencias de microondas y tienen un tamaño físico pequeño que proporciona la directividad preferida. A pesar de proporcionar varias configuraciones geométricas, existen algunas formas populares en las que se forma la superficie reflectante de la antena. Entonces, en base a esto, además, se clasifican las antenas reflectoras.
Tipos de antena reflectora
Las antenas reflectoras se clasifican en diferentes tipos, como de varilla, planas, de esquina, cilíndricas, esféricas y parabólicas, y cada tipo se analiza a continuación.
Reflector plano
La antena reflectora plana incluye una antena primaria y una superficie reflectante que es muy útil para emitir energía electromagnética en la dirección preferida, sin embargo, no es posible colimar la energía en la dirección de avance. Este reflector también se conoce como reflector de lámina plana y se considera uno de los reflectores simples que dirigen la onda EM en la dirección adecuada.
En esta antena, la lámina metálica plana está dispuesta a una determinada distancia del punto de alimentación. Para las ondas de radio internas, funciona como un espejo plano y les permite experimentar el reflejo a lo largo de él. Un reflector plano tiene dificultad para colimar la energía total en la dirección de avance. Entonces, para manejar las características del patrón, la impedancia, la directividad y la ganancia del sistema, se utiliza la polarización del elemento activo con su posición sobre la cara reflectante.
Reflector de esquina
La antena reflectora de esquina incluye un mínimo de dos o tres superficies planas conductoras que se cruzan entre sí. Entonces, en este tipo de antena, el elemento de alimentación es un dipolo o una colección de dipolos colineales. La antena de tipo reflector de esquina se utiliza principalmente para lograr la colimación de la energía electromagnética en la dirección de avance. Por lo tanto, se utiliza para suprimir la radiación en las direcciones lateral y hacia atrás.
Este reflector es una versión modificada del reflector plano para mostrar la máxima radiación en la dirección de avance. En su mayoría, la forma del reflector plano se modifica combinando dos hojas de nivel para formar una esquina. Estos se utilizan para mejorar la capacidad de dirección de la energía EM en la dirección directa para disminuir la ganancia de la onda retrorreflejada.
Reflector cilíndrico
El reflector de antena que se crea con una forma cilíndrica se conoce como reflector cilíndrico. La forma cilíndrica del reflector simplemente le permite enfocar la señal en la superficie de la antena. Estos reflectores se utilizan ampliamente donde se necesita una cobertura vertical de gran angular y haces azimutales nítidos, como fuentes lineales y antenas de navegación aerotransportadas.
Reflector esférico
Un reflector esférico está diseñado con una superficie esférica similar a un reflector cilíndrico, lo que significa que estos reflectores son elementos de superficies esféricas. El tamaño del reflector en esta antena es la mitad de las esferas. Estos se utilizan principalmente para colimar la energía de los elementos activos hacia la dirección de avance.
Reflector parabólico
Un tipo de antena reflectora que está diseñada en una estructura paraboloide utilizando las propiedades de la parábola se conoce como reflector parabólico. En esta antena está presente el elemento activo que enfoca el eje principal para reflejar la onda radiada en dirección paralela al eje principal.
Como se muestra en el diagrama anterior, las ondas producidas por la antena de bocina inciden sobre el reflector. Este reflector simplemente los refleja para formar un frente de onda plano. Estas ondas se cancelan en otras direcciones debido a las diferencias de trayectoria y fase. Entonces, de esta manera, la antena reflectora parabólica cambia de onda esférica a plana.
Reflector de varilla
Un tipo de antena que tiene un reflector en forma de barra se conoce como antena reflectora de barra. Un reflector tipo varilla se utiliza principalmente en un Antena Yagi Uda . Este reflector está dispuesto a una distancia particular en la parte posterior del elemento impulsado dentro de la antena y, en general, tiene una longitud superior a la longitud del elemento impulsado que es un dipolo de media onda. El reflector en la antena simplemente proporciona una reactancia inductiva, guiando así el campo radiado en dirección hacia atrás hacia el elemento accionado para disminuir las pérdidas debido a la onda retrorreflejada. Así que ayuda a mejorar la ganancia.
Ventajas
Él ventajas de la antena reflectora Incluya lo siguiente.
- Estos son versátiles.
- Tienen un excelente rendimiento de radiación.
- La antena de tipo parabólico tiene alta ganancia y alta directividad.
- El reflector parabólico disminuye los lóbulos menores.
- La cantidad de desperdicio de energía es bastante baja en comparación con otras antenas.
- Proporciona flexibilidad al disponer el elemento de alimentación.
- El reflector parabólico proporciona un fácil ajuste del haz.
Desventajas
Él desventajas de las antenas reflectoras Incluya lo siguiente.
- La antena reflectora debe equilibrarse para evitar obstrucciones en el punto de alimentación.
- El diseño de antenas de tipo parabólico es un procedimiento complejo.
- Las distorsiones superficiales en antenas reflectoras parabólicas pueden tener lugar en un plato extremadamente grande. Entonces esto se puede disminuir con una malla ancha en lugar de una superficie continua.
- Este tamaño de antena es bastante grande y el costo total también es alto.
- Para lograr los mejores resultados de rendimiento, la alimentación debe colocarse exactamente en el foco de la antena parabólica. Esto es difícil de lograr en la práctica.
Aplicaciones
Él aplicaciones de antena reflectora e incluir lo siguiente.
- Una antena reflectora se ha utilizado ampliamente en comunicaciones por satélite, radares, telemetría de espacio profundo, radioastronomía y teledetección.
- Un tipo de reflector es una parte esencial de la comunicación, así como los sistemas de radar.
- Estas antenas se utilizan ampliamente en la comunicación punto a punto, la teledetección, la comunicación por satélite, la telemetría del espacio profundo y la transmisión de señales de televisión.
- Los tipos de reflectores son aplicables en radioastronomía, radar meteorológico y en sistemas de naves espaciales.
- El rendimiento de la antena se puede mejorar con reflectores. Entonces, la antena reflectora se usa para mejorar la directividad.
- Esta antena se utiliza en aplicaciones de naves espaciales.
Así, esto es una visión general del reflector antena: trabajar con aplicaciones. Estas antenas se conocen como antenas de microondas y el rango de frecuencia de funcionamiento que ofrece esta antena suele ser superior a 1 MHz, por lo que estas antenas se utilizan en aplicaciones inalámbricas. Aquí hay una pregunta para ti, ¿cuál es la función de una antena?
