Teoria dell'antenna - Antenna del tornello
Il Turnstile antennaè un altro tipo di antenna array. La forma di questa matrice simboleggia il tornello, che viene utilizzato agli ingressi di pochi luoghi. Questa antenna ha un'ampia varietà di applicazioni militari.
Intervallo di frequenze
La gamma di frequenza in cui operano le antenne del tornello è intorno 30 MHz to 3GHz che appartengono al VHF e UHF bande.
Costruzione e funzionamento dell'antenna del tornello
Due dipoli a semionda identici sono posti ad angolo retto tra loro e vengono alimentati in fase. Questi dipoli sono eccitati sfasati di 90 ° l'uno rispetto all'altro. L'array del tornello può anche essere definito comecrossed dipoles array.
Le immagini sopra illustrano le antenne del tornello.
Per fornire un'elevata direttività, diversi tornelli possono essere impilati lungo un asse verticale e sono in fase come mostrato nella figura sopra. La polarizzazione di queste antenne del tornello dipende dalla loro modalità di funzionamento.
La coppia di tali dipoli spesso impilati è nota come BAY. Nelle figure mostrate sopra, due vani sono distanziati di mezza lunghezza d'onda(λ/2)a parte e gli elementi corrispondenti vengono alimentati in fase. La radiazione prodotta dalla combinazione di vani si traduce in una migliore direttività.
Modalità di funzionamento
Le seguenti sono le modalità di funzionamento di un'antenna Turnstile.
Normal mode
Nella modalità operativa normale, l'antenna si irradia horizontally polarized onde perpendicolari al suo asse.
Axial mode
In modalità di funzionamento assiale, l'antenna si irradia circularly polarized onde lungo il suo asse, cioè parallele al suo asse.
Per la polarizzazione circolare, il trasmettitore che irradia con polarizzazione circolare destra dovrebbe avere un ricevitore con la stessa polarizzazione circolare destra e viceversa. Se è polarizzato a sinistra circolare, a differenza del trasmettitore, ci sarà una grave perdita di guadagno.
Antenna Super Turnstile
Per un'antenna a tornello, la potenza di radiazione è 3dB inferiore alla radiazione massima di un dipolo a semionda che irradia la stessa potenza. Pertanto, per superare questo svantaggio, ilSuper-turnstile antenna è costruito.
I semplici elementi dipolari nel tornello sono sostituiti da quattro lastre piane in Super-tornello. Il design del Super-turnstile array è tale che si possono costruire da 1 a 8 baie su un singolo albero. L'altro nome per l'antenna Super-turnstile è ilBatwing Antenna.
Le immagini sopra mostrano l'antenna del super tornello. La figura 1 mostra la disposizione della matrice del tornello con i punti rossi che rappresentano i punti di alimentazione. La Figura 2 mostra la matrice di tornelli sovrapposti utilizzata nelle comunicazioni satellitari.
Modello di radiazione
Il diagramma di radiazione sarà simile al diagramma di radiazione di due dipoli sovrapposti. Sebbene sia vicino al modello omnidirezionale, lascia un motivo a forma di foglia di trifoglio.
La figura sopra mostra il diagramma di radiazione di un array di tornelli. I tipici motivi a figura di otto sono stati combinati per produrre un motivo quasi circolare.
La figura A mostra i singoli modelli combinati.
La figura B mostra il modello verticale di una baia singola e anche il modello combinato di quattro campate.
La Figura C mostra il modello combinato risultante di quattro alloggiamenti che mostrano una migliore direttività.
Vantaggi
I seguenti sono i vantaggi delle antenne Turnstile:
L'alto guadagno si ottiene sovrapponendo
Il super-tornello produce un'uscita ad alto guadagno
Si ottiene una migliore direttività
Svantaggio
Quello che segue è lo svantaggio delle antenne Turnstile:
La potenza di radiazione è di 3dB inferiore alla radiazione massima di un dipolo a semionda che irradia la stessa potenza.
Applicazioni
Le seguenti sono le applicazioni delle antenne Turnstile:
Utilizzato per le comunicazioni VHF
Utilizzato per trasmissioni FM e TV
Utilizzato nelle comunicazioni militari
Utilizzato nelle comunicazioni satellitari