CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI ANTEN CHO ĐẦU CUỐI THUÊ BAO TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH.
3.2.3. Các loại anten khác.
a. Anten mảng hai cực giao chéo Yagi-Uda.
Anten này đã được phát triển để sử dụng trên tàu và được bảo vệ với vòm bọc anten, như hinh vẽ 3.24.
Hình 3.24. Các kiểu anten mảng Yagi-Uda.
Các nhánh của anten này là một hình đơn giản của bốn cực giao chéo nối tiếp nhau cố định ở giữa bộ phản xạ. Mảng hướng dọc có phân cực tròn và độ lợi từ 8- 15dBi.
b. Anten parabol gương phản xạ.
Các bộ phản xạ parabol được sử dụng rộng rãi trong thông tin vệ tinh để nâng cao khuếch đại anten. Bộ phản xạ đảm bảo cho cở chế hội tụ để tập trung năng lượng vao một phương cho trước.Dạng phản xạ parabol thường được sử dụng là dạng mặt mở hình tròn.
Hình 3.25. a. Anten phản xạ parabol b. Thuộc tính hội tụ của bộ phản xạ parabol
Đây là dạng thường gặp trong các hệ thống thu tín hiệu TV từ vệ tinh gia đình. Cấu hình mặt mở tròn được gọi la bộ phản xạ parabol tron xoay.
Tính chất chính của bộ phản xạ parabol tròn xoay là tính chất hội tụ. Giống như đối với ánh sáng trong đó các tia khi đập lên bộ phản xạ sẽ hội tụ vào một điểm duy nhất được gọi là tiêu điểm và ngược lai khi các tia được phát đi từ tiêu điểm sẽ phản xạ thành các tia song song. Điều này được minh họa ở hình 3.26 trong đó ánh sáng ở trường hợp này là sóng điện từ. Quãng đường của các tia từ tiêu điểm đến mặt mở (mặt phẳn chứa mặt mở tròn) đều bằng nhau.
Để hiểu được tính chất hinh học của bộ phận phản xạ parabol tròn xoay ta xét parabol là đường cong được tạo ra từ bộ phản xạ trong một mặt phẳng bất ký vuông góc với mặt phẳng chứa mặt mở và đi qua tiêu điểm (hình 3.26). Tiêu điểm được ký hiệu là S và đỉnh là A, trục là đường thẳng đi qua S và A. SP là khoảng cách đến tiêu điểm cho mọi điểm P và SA là tiêu cự được ký hiệu là f . Đường đi của tia được ký hiệu là SPQ trong đó P là một điểm trên đường cong còn Q là một điểm trên mặt mở. PQ song song với trục. Đối với mọi điểm P, độ dài của quãng đường SPQ đều bằng nhau, vậy SP-PQ bằng hằng số cho tất cả quãng đường đi. Quãng đường đi dài như nhau có nghĩa rằng sóng phát từ tiêu điểm có phân bố pha đồng đều trên mặt mở. Thuộc tính này cùng với thuộc tính các tia song song có nghĩa là mặt sóng là mặt phẳng. Như vậy phát xạ từ bộ phản xạ paraobol tròn xoay giống như phát xạ một sóng phẳng từ mặt phẳng vuông gốc với trục và chứa đường chuẩn ( đường vuông hóc với SA và di qua điểm dối xứng với S qua đỉnh A trên trục).
Hình 3.26. (a) Tiêu cự f=SA và quãng đường đi của tia SPQ. (b) Khoảng cách đến tiêu điểm p.
KẾT LUẬN
Anten là một thiết bị phức tạp và đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức chuyên sâu. Nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực thông tin khác nhau như thông tin mặt đất, thông tin hàng hải, hàng không và thông tin vệ tinh. Riêng trong hệ thống thông tin vệ tinh do yêu cầu về giá thành, dải tần, đặc tính hướng khác nhau nên việc thiết kế anten cũng phải đáp ứng các yêu cầu đó.
Các loại anten vi dải, anten mảng, anten parabol được sử dụng rộng rãi trong thông tin vệ tinh. Anten mảng thích nghi với các thiết bị điện tự động có khả năng theo dõi sự dịch chuyển của vệ tinh khi và thiết bị sử dụng để thu được tín hiệu tốt nhất. Anten vi dải thì được sử dụng tối ưu với ưu điểm nhỏ gọn, nó được lắp đặt trong các thiết bị cầm tay, thiết bị di động. Với anten parabol, do tính chất hội tụ, nó được ứng dụng rộng rãi trong truyền hình vệ tinh. Về mặt lý thuyết các loại anten này đềucó tính chất lý thuyết chung anten, nhưng có sự phát triển về công nghệ để phù hợp với mảng thông tin ứng dụng.
Ngày nay công nghệ anten ngày càng phát triển để đáp ứng được nhu cầu sử dụng các dịch vu khác nhau của thông tin. Nghiên cứu về mảng anten trong thông tin vệ tinh giúp em mở rộng kiến thức, được tìm hiểu nhiều hơn về các loại anten có công nghệ cao mà trên lý thuyết ít đề cập đến.
Do kiến thức còn hạn chế nên ở đồ án của em còn nhiều thiếu xót. Em rất mong nhận được sự góp ý từ thầy cô và các bạn.