Parabolik reflektör veya çanak anten, yerli uydu televizyon alımında, karasal mikrodalga veri bağlantılarında, genel uydu iletişimlerinde ve daha pek çoğunda birçok kullanım alanı bulan anten biçimidir.
Boyutu, yaklaşık 100 MHz'e kadar olan frekanslar için daha büyük antenler kullanılabilmesine rağmen, genellikle 1 GHz'in üzerinde kullanımla sınırlı olduğu anlamına gelir.
Parabolik yansıtıcı anten veya çanak anten, kendine özgü şekli, yüksek kazancı ve dar ışın genişlikleri ile bilinir. Yüksek frekanslarda bu kadar yaygın olarak kullanılmasının nedeni, biri kullanılarak elde edilebilecek performanstır.
Parabolik reflektör temelleri
Herhangi bir parabolik reflektör anten için iki ana unsur vardır:
- Yayılan sistem: Parabolik reflektör anteni içindeki yayılan eleman çeşitli biçimler alabilir. Bazı antenlerde basit bir dipol, bazılarında ise bir korna olabilir. Amacı, antenin ikinci elemanı olan reflektörü, minimum dökülme veya reflektör eksik ve başka bir yere yayılan radyasyonla eşit yoğunlukta radyasyonla aydınlatmaktır.
- Reflektör: Reflektör, parabolik reflektör anteninin ayırt edici parçasıdır. Parabolik şekil, RF anteninin çalışması için anahtardır, çünkü odak noktasındaki besleme noktasından reflektöre ve ardından dışarıya doğru alınan yollar paraleldir. Ancak daha da önemlisi, alınan yolların hepsi aynı uzunluktadır ve bu nedenle giden dalga formu bir düzlem dalgası oluşturacak ve tüm yollar tarafından alınan enerjinin tümü fazda olacaktır. Bu, antenin özellikle etkili bir şekilde çalışmasını sağlar.
Antenin reflektör yüzeyinin parabolik şekli, çok hassas bir ışının elde edilmesini sağlar. Bu şekilde, besleme sistemi antenin gerçek ışıma bölümünü oluşturur ve yansıyan parabolik yüzey tamamen pasiftir.
Parabolik reflektör anten sistemlerine bakıldığında, önemli olan bir dizi parametre ve terim vardır:
- Odaklanma Parabolik reflektörün odak noktası veya odak noktası, gelen herhangi bir sinyalin yoğunlaştığı noktadır. Bu noktadan yayılırken sinyaller yansıtma yüzeyi tarafından yansıtılır ve paralel bir ışın içinde hareket eder ve gerekli kazancı ve ışın genişliğini sağlar.
- Köşe Bu, parabolik reflektörün merkezindeki en iç noktadır.
- Odak uzaklığı Parabolik bir antenin odak uzaklığı, odak noktasından tepe noktasına olan mesafedir.
- Diyafram açıklığı Parabolik bir reflektörün açıklığı, "açıklığı" veya kapladığı alan olarak adlandırılabilecek şeydir. Dairesel bir reflektör için bu, çapıyla tanımlanır. Optik bir merceğin açıklığına benzetilebilir.
- Kazanç: Parabolik reflektörün kazancı anahtar parametrelerden biridir ve çanağın çapı, dalga boyu ve diğer faktörler dahil olmak üzere bir dizi faktöre bağlıdır.
- Besleme sistemleri: Parabolik reflektör veya çanak anten, çeşitli yollarla beslenebilir. Eksenel veya ön ilerleme, eksen dışı, Cassegrain ve Gregoryen dört ana yöntemdir.
Uydu televizyon alımı için kullanılanlar gibi çoğu ev tipi sistem için, en basit ve en ekonomik yapı biçimini sağlayan odak noktası beslemesiyle birleştirilmiş küçük bir reflektör kullanılır. Bu antenler her zaman geleneksel tam çanak anten gibi görünmeyebilir. Mekanik ve üretim nedenleriyle, besleme genellikle merkezden kaydırılır ve kullanılan paraboloitin bir kısmı yine merkezden kaydırılır, çünkü bu mekanik avantaj sağlar.
Parabolik reflektör anten avantajları ve dezavantajları
Herhangi bir uygulama için kullanılacak anten türünü seçerken, her zaman bu tür antenin özelliklerine bakmak gerekir. Parabolik reflektörün hem avantajları hem de dezavantajları vardır. Bunlar onu bazı uygulamalarda kullanıma uygun hale getirirken bazılarında değil.
Avantajlar:
Parabolik reflektör antenin önemli avantajlarından bazıları şunlardır:
- Yüksek kazanç: Parabolik yansıtıcı antenler çok yüksek kazanç seviyeleri sağlayabilir. Dalga boyları açısından "çanak" ne kadar büyükse, kazanç o kadar yüksek olur.
- Yüksek yönlülük: Kazançta olduğu gibi, parabolik reflektör veya çanak anten de yüksek seviyelerde yönlülük sağlayabilir. Kazanç ne kadar yüksekse, ışın genişliği o kadar dar olur. Bu, gücün yalnızca küçük bir alana yönlendirilmesinin gerekli olduğu uygulamalarda önemli bir avantaj olabilir. Bu, örneğin diğer kullanıcılara parazite neden olmasını önleyebilir ve bu, uydularla iletişim kurarken önemlidir, çünkü aynı frekans bantlarını kullanan uyduların mesafeyle veya daha özel olarak antendeki açıyla ayrılmasını sağlar.
Dezavantajları:
Tüm anten türleri gibi, parabolik reflektörün de sınırlamaları ve dezavantajları vardır:
- Reflektör ve tahrik elemanı gerektirir: parabolik reflektörün kendisi antenin sadece bir parçasıdır. Parabolik reflektörün odağına yerleştirilecek bir besleme sistemi gerektirir.
- Maliyet: Antenin özenle üretilmesi gerekir. Dikkatlice yapılması gereken radyo sinyallerini yansıtmak için bir paraboloid gereklidir. Buna ek olarak bir yem sistemi de gereklidir. Bu, sisteme maliyet katabilir
- Boyut: Anten, bazı anten türleri kadar küçük değildir, ancak çoğu uydu televizyonu alımı için kullanılır.
Parabolik reflektör anten uygulamaları
Parabolik çanak antenin kullanıldığı birçok alan vardır. Bazı bölgelerde, özellikleri nedeniyle neredeyse sadece kullanılan anten şeklidir.
- Doğrudan yayın yapan televizyon: Doğrudan yayın veya uydu televizyonu, televizyon içeriği için ana dağıtım biçimi haline geldi. Mevcut geniş ve kontrol edilebilir kapsama alanları çok daha büyük bant genişlikleri ile birlikte daha fazla kanalın yayınlanmasını sağlar ve bu da uydu televizyonunu çok çekici hale getirir.Bunun dezavantajı, uyduların çok yüksek güç seviyeleri yayınlayamaması ve sabit yörüngeden kaynaklanan yol kaybıyla birlikte sinyal seviyelerinin düşük olmasıdır. Bu, yönlendirici antenlerin yalnızca bir uydudan sinyal alırken yeterli kazanımı sağlamak için kullanılması gerektiği anlamına gelir - birkaç uydu tek bir yerden görülebilir ve aynı frekanslarda yayın yapabilir. Parabolik reflektör anteni bu gereksinimleri karşılayabilir ve eşdeğer bir kazanç ve yönlendirme seviyesi için Yagi kadar uzun olmaması gibi ek bir avantaja sahiptir.
- Mikrodalga bağlantıları: Karasal mikrodalga bağlantıları birçok uygulama için kullanılır. Genellikle karasal telekomünikasyon altyapı bağlantıları için kullanılırlar. Günümüzde kullanıldıkları başlıca alanlardan biri, mobil telekomünikasyon sistemleri için ana taşıyıcı sağlamaktır.
- Uydu iletişimi: Çoğu uydu yukarı bağlantısı veya iletişim uyduları için olanlar, optimum sinyal koşullarını sağlamak için yüksek seviyelerde kazanç gerektirir ve yerden iletilen gücün, yakın açısal yakınlıktaki diğer uyduları etkilememesi. Yine çoğu uygulama için ideal anten, parabolik reflektör antenidir.
- Radyo astronomisi: Radyo astronomisi, çok yüksek düzeyde kazanım ve yönlendirmenin gerekli olduğu bir alandır. Buna göre parabolik reflektör anten ideal bir seçimdir.
Tüm bu uygulamalarda, genellikle çok düşük seviyede olan gelen sinyalleri almak için çok yüksek seviyelerde kazanç gereklidir. Bu tür bir RF anten tasarımı iletmek için, mevcut yayılan gücü dar bir ışın genişliğine yoğunlaştırabilir ve mevcut tüm gücün gereken yönde yayılmasını sağlar.