這個(gè)裝置使用一個(gè)傳輸型極化器,把在長(zhǎng)方形波導(dǎo)管中的線性極化,在正方形波導(dǎo)管輸出端轉(zhuǎn)換成圓形極化。極化器結(jié)合了一種轉(zhuǎn)換功能,從輸入的長(zhǎng)方形波導(dǎo)管(線性極化)轉(zhuǎn)換成在
45° 位置的正方形波導(dǎo)管。兩個(gè)相等且互相垂直的線性極化波,在正方形波導(dǎo)管內(nèi)發(fā)射;經(jīng)由設(shè)定波導(dǎo)來(lái)使其中一個(gè)波有不同的相位速度,一個(gè)
90°相位關(guān)系在極化器全長(zhǎng)四周被建立起來(lái)。現(xiàn)在它就具有圓形極化場(chǎng)型,且從圓形喇叭中輻射出去。
如下圖所示是一個(gè)有趣的天線之橫切面,是將一個(gè)喇叭天線當(dāng)成一個(gè)拋物面反射器(parabolic reflector)的一部份。
反射器的每一面被包在喇叭天線的延伸面里(在上圖中,開(kāi)口大的部位),變成類(lèi)似盤(pán)子(dish)的形狀,導(dǎo)致天線的旁波(side
lobe)變得很小。Penzias與Wilson就是利用這種天線在貝爾實(shí)驗(yàn)室里,觀察宇宙的背景微波(并贏得諾貝爾獎(jiǎng))。
下面列出了各式天線的近似指向性(增益)和遠(yuǎn)場(chǎng)邊界以供參考: 反射器天線 反射器天線包括: *平面反射器 *拋物面反射器 *球形反射器(例如:
Arecibo) *多波束(multibeam)反射器天線 *使用電流天線做為反射器
可將一個(gè)電流天線(例如:一個(gè)雙極天線)放在一個(gè)導(dǎo)電平面前,來(lái)產(chǎn)生一個(gè)定向天線。 當(dāng)間距為 0.1-0.3λ 時(shí),一個(gè) λ/2
雙極天線的增益大約是 6 dB(這是 6 dBd的意思,也就是 8 dBi ,因?yàn)橐粋(gè)雙極天線的增益是 2 dBi)。
一個(gè)角落反射器(corner reflector)增加了增益值。當(dāng)雙極天線的間距為 0.5λ時(shí)的增益是 10 dBd;而當(dāng)間距是
1.5λ時(shí),增益是 13 dBd。利用拋物面圓柱狀的反射器可以得到額外的增益,這種拋物面圓柱狀的天線經(jīng)常在移動(dòng)電話基地臺(tái)見(jiàn)到。
拋物面反射器天線 曲面的反射器,特別是拋物面反射器可提供更大的增益。拋物面反射器天線的增益 ,本質(zhì)上是與同直徑之孔徑天線相同的。
上圖顯示了在設(shè)計(jì)拋物面天線時(shí),所需面對(duì)的取舍問(wèn)題:弧面對(duì)應(yīng)的夾角和饋線的指向性。如果給定一個(gè)直徑與焦距長(zhǎng)度,對(duì)弧面直徑D所對(duì)應(yīng)的夾角而言,此饋線場(chǎng)型太寬了,將造成能量大量溢出,導(dǎo)致增益減少且天線溫度增高。反之,如果所對(duì)應(yīng)的夾角大于饋線的「半功率波束寬度(Half
Power Beam Width;HPBW)」,將會(huì)導(dǎo)致照射度不一致,且在邊緣部位會(huì)逐漸減弱,并伴隨著輻射效益與增益的損失。
理想的做法是,將饋線的指向性和拋物面天線所對(duì)應(yīng)的夾角相互匹配,這就是拋物面反射器的比率公式 f/D。因?yàn)闇p少能量的溢出量,故它可能會(huì)降低 T
多過(guò)于降低 G,因而增加了 G/T值,常見(jiàn)的選擇是在拋物面天線的邊緣,降低照射度10 dB。 反射器饋線的結(jié)構(gòu)
反射器必須在天線的焦點(diǎn)處提供訊號(hào),其方法是利用任何的電流式或孔徑式的輻射器。饋給的位置可以在主焦點(diǎn)處,或者在那兒可以有一個(gè)副反射器,用來(lái)減少屏蔽(blockage)之所需以及免除要在焦距處支持饋線的復(fù)雜度。實(shí)際的饋給位置是位在拋物面的中央,大的優(yōu)點(diǎn)是減少饋線的損失,并支撐重量。
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