Đang tải... (xem toàn văn)
Anten gương parabol là loại anten phổ biến nhất trong đời sống hiện nay, được sử dụng trong thông tin vi ba và thông tin vệ tinh. Cấu tạo của anten bao gồm hai bộ phận chủ yếu: Một mặt phản xạ (gương) tròn xoay có mặt cong theo đường cong parabol, mặt phản xạ đảm bảo cơ chế hội tụ để tập trung năng lượng theo một phương cho trước và một bộ chiếu xạ đặt tại tiêu điểm F của gương, thực chất là một anten sơ cấp. Anten parabol có ưu thế so với các loại anten khác nhờ vào khả năng truyền sóng xa và tập trung trong một phạm vi hẹp.
Bài thuyết trình Anten Parabol Nhóm Giảng viên: TS Nguyễn Việt Hưng Thành viên: • Vũ Ngọc Khánh • Phạm Minh Khuê • Nguyễn Tùng Lâm • Mai Hữu Lộc • Lê Huy Mạnh B15DCVT206 B15DCVT212 B15DCVT218 B15DCVT231 B15DCVT247 Nội dung Lịch sử Nguyên lý hoạt động Cấu tạo Các tham số Các anten cải tiến Ứng dụng Mở đầu • • • Là loại anten phổ biến đời sống Thực chất kết hợp anten biết (thường anten loa) với mặt parabol nhằm tập trung lượng xạ Ưu so với loại anten khác khả định hướng cao góc truyền sóng hẹp Lịch sử • Ý tưởng lấy từ quang học, với ý tưởng sử dụng gương parabol để tập trung ánh sáng thành chùm tia có từ thời xa xưa • Nhà Vật lí người Đức Heinrich Hertz xây dựng mơ hình anten phản xạ parabol giới vào năm 1888 • Anten parabol khơng sử dụng rộng rãi Thế chiến Sự phát triển radar trong Chiến tranh giới II đã tạo động lực lớn cho việc nghiên cứu anten parabol • Sau chiến tranh, anten parabol lớn chế tạo để làm kính thiên văn vơ tuyến • Từ năm 1960, anten parabol sử dụng nhiều mạng lưới truyền thơng • Cho đến nay, anten parabol sử dụng rộng rãi thông tin vô tuyến Cấu tạo • Hai phận chính: Mặt phản xạ: Thường làm kim loại với hệ số phản xạ cao Hình dạng kim loại lưới kim loại có mặt uốn cong hình parabol • Bộ chiếu xạ: Là anten có kích thước nhỏ, độ lợi tính hướng anten dipole loa Bộ chiếu xạ đặt tiêu điểm gương cố định đỡ Đường kính mặt parabol ln lớn nhiều lần bước sóng Ngun lý hoạt động • Lợi dụng gương quang học để tập trung sóng điện từ • Sóng sơ cấp từ chiếu xạ đặt tiêu điểm F phản xạ mặt gương truyền bên chuyển thành sóng thứ cấp sóng phẳng • Thường dùng để vừa phát vừa thu (FA + AB = FO + OO’) Các tham số - Đồ thị định hướng Có thêm nhiều búp sóng phụ búp sóng ngược - Hệ số hướng tính độ lợi d: Đường kính miệng gương (m) : Bước sóng cơng tác (m) Hiệu suất làm việc anten (xấp xỉ 55 -70%) S: Diện tích thực miệng anten (S=) Độ lợi tăng tăng đường kính miệng gương lớn nhiều so với bước sóng • Hiệu suất anten thường đạt 55-70% do: Mặt gương không phẳng tuyệt đối nên phần lượng từ chiếu xạ bị hấp thụ gương bị tán xạ xung quanh Bộ chiếu xạ gương giá đỡ che chắn phần miệng gương tạo nên vùng tối trước mặt gương - Độ rộng búp sóng Liên hệ với độ lợi: Tăng tần số hoạt động kích thước anten ngồi để tăng độ lợi giúp giảm độ rộng búp sóng Thực tế góc ln nhỏ Bảng quan hệ G với tần số đường kính mặt gương - Tần số công tác dải tần • Thích hợp làm việc với sóng điện từ có tần số cao, cụ thể UHF (Tần số cực cao: 300 MHz - 3 GHz) SHF (Tần số siêu cao: – 30 GHz) • Dải tần anten phụ thuộc vào kích thước mặt parabol Những anten thơng thường kích thước nhỏ có dải tần hẹp ( Dải tần mở rộng nhiều anten chun dụng có kích thước khổng lồ ( >100%) Anten “big dish” đại học Stanford với dải tần 150Mhz – 1.5Ghz (=164%) Các cải tiến anten parabol - Anten Casegrain • Gồm gương phản xạ parabol tròn xoay (gương chính) gương phản xạ hyperbol (gương phụ) chiếu xạ anten loa Gương phụ có tiêu điểm: trùng với tiêu điểm gương trùng tâm pha chiếu xạ Bộ chiếu xạ bố trí cho tâm đặt đỉnh parabol • Ưu điểm: Bộ chiếu xạ đặt đỉnh gương nên giá đỡ đơn giản hơn, thuận lợi cho việc cấp điện, tổn hao tạp âm đường truyền thấp hơn, qua tính hướng cao độ rộng búp sóng nhỏ - Anten Góc lệch Các anten gương parabol anten hai gương Cassegrain có nhược điểm chung chiếu xạ hay gương phụ đặt thẳng hàng với đỉnh gương làm chắn phận tia sóng phản xạ từ gương parabol gây “miền tối” phía sau gương làm giảm hệ số tăng ích, hiệu suất tăng búp phụ Để khắc phục nhược điểm người ta sử dụng anten lệch nghĩa chiếu xạ đặt lệch hướng tia phản xạ từ gương parabol anten parabol lệch anten Cassegrain lệch - Anten Gregorian • Nguyên lý tương tự Casegrain • Sử dụng gương phụ hình elip đặt lệch sẵn để tránh che tối Ứng dụng Với tính hướng cao phạm vi xạ hẹp anten parabol thường sử dụng truyền thông điểm – điểm (point to point) radar -Truyền hình vệ tinh -Liên kết vi sóng Liên kết sở hạ tầng viễn thơng, truyền tín hiệu điện thoại, truyền hinh, internet khu vực lớn thành phố, quốc gia -Truyền thông vệ tinh (Anten điều khiển vệ tinh Vinasat 1) -Thiên văn vô tuyến -Radar Cảm ơn thầy bạn lắng nghe !!! ... nghiên cứu anten parabol • Sau chiến tranh, anten parabol lớn chế tạo để làm kính thiên văn vơ tuyến • Từ năm 1960, anten parabol sử dụng nhiều mạng lưới truyền thơng • Cho đến nay, anten parabol. .. tham số Các anten cải tiến Ứng dụng Mở đầu • • • Là loại anten phổ biến đời sống Thực chất kết hợp anten biết (thường anten loa) với mặt parabol nhằm tập trung lượng xạ Ưu so với loại anten khác... Để khắc phục nhược điểm người ta sử dụng anten lệch nghĩa chiếu xạ đặt lệch hướng tia phản xạ từ gương parabol anten parabol lệch anten Cassegrain lệch - Anten Gregorian • Nguyên lý tương tự Casegrain