Teoria dell'antenna - Obiettivo
Le antenne, di cui abbiamo discusso finora, utilizzavano la superficie piana. Le antenne dell'obiettivo utilizzano la superficie curva sia per la trasmissione che per la ricezione.Lens antennassono costituiti da vetro, dove vengono seguite le proprietà convergenti e divergenti della lente. Le antenne dell'obiettivo vengono utilizzate per applicazioni a frequenza più elevata.
Intervallo di frequenze
La gamma di frequenza di utilizzo dell'antenna dell'obiettivo inizia a 1000 MHz ma il suo utilizzo è maggiore a 3000 MHz and above.
Per avere una migliore comprensione dell'antenna dell'obiettivo, è necessario conoscere il principio di funzionamento di una lente. Una normale lente di vetro funziona secondo il principio della rifrazione.
Costruzione e funzionamento dell'antenna dell'obiettivo
Se si presume che una sorgente di luce sia presente in un punto focale di una lente, che si trova a una distanza focale dalla lente, i raggi attraversano la lente come raggi collimati o paralleli sul fronte d'onda piano.
I raggi che passano attraverso il centro della lente sono meno rifratti dei raggi che passano attraverso i bordi della lente. Tutti i raggi vengono inviati parallelamente al fronte d'onda piano. Questo fenomeno di lente è chiamato comedivergence.
La stessa procedura viene invertita se un raggio di luce viene inviato dal lato destro a quello sinistro della stessa lente. Quindi il raggio viene rifratto e si incontra in un punto chiamato punto focale, a una distanza focale dall'obiettivo. Questo fenomeno è chiamatoconvergence.
Lo stesso può essere meglio compreso osservando il diagramma seguente:
Il diagramma dei raggi rappresenta il punto focale e la lunghezza focale dalla sorgente all'obiettivo. I raggi paralleli ottenuti sono anche chiamati raggi collimati.
Nella figura sopra, la sorgente nel punto focale, a una distanza focale dall'obiettivo, viene collimata nel fronte d'onda piano. Questo fenomeno può essere invertito, il che significa che la luce, se inviata dal lato sinistro, viene convergente sul lato destro della lente.
È a causa di questa reciprocità che l'obiettivo può essere utilizzato come antenna, poiché lo stesso fenomeno aiuta a utilizzare la stessa antenna sia per la trasmissione che per la ricezione.
Viene mostrata l'immagine del modello di un'antenna a lente.
Per ottenere le proprietà di focalizzazione a frequenze più alte, l'indice di rifrazione dovrebbe essere inferiore all'unità. Qualunque sia l'indice di rifrazione, lo scopo della lente è quello di raddrizzare la forma d'onda. Sulla base di ciò, vengono sviluppati l'obiettivo E-plane e H-plane, che ritardano o accelerano anche il fronte d'onda.
Tipi di antenne per lenti
Sono disponibili i seguenti tipi di Antenne Lenti:
Lente dielettrica o lente con piastra metallica H-plane o lente Delay (le onde in movimento sono ritardate dal supporto dell'obiettivo)
Lente con piastra metallica E-plane
Obiettivo di tipo dielettrico non metallico
Tipo di lente dielettrico metallico o artificiale
Vantaggi
I seguenti sono i vantaggi dell'antenna Lens:
Nelle antenne dell'obiettivo, alimentazione e supporto di alimentazione, non ostruire l'apertura.
Ha una maggiore tolleranza di progettazione.
È possibile gestire una maggiore quantità di onde rispetto a un riflettore parabolico.
La trave può essere spostata angolarmente rispetto all'asse.
Svantaggi
I seguenti sono gli svantaggi dell'antenna Lens:
Le lenti sono pesanti e voluminose, soprattutto alle frequenze più basse
Complessità nel design
Più costoso rispetto ai riflettori, a parità di specifiche
Applicazioni
Le seguenti sono le applicazioni dell'antenna dell'obiettivo:
Utilizzato come antenna a banda larga
Particolarmente utilizzato per applicazioni di frequenza a microonde
Le proprietà convergenti delle antenne a lenti possono essere utilizzate per lo sviluppo di antenne di livello superiore note come antenne a riflettore parabolico, ampiamente utilizzate nelle comunicazioni satellitari. Ne discuteremo nel prossimo capitolo.