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有两种可行的副反射器结构:Cassegrain结构是在焦距前使用一个凸面副反射器;而Gregorian结构是在离焦距很远的地方使用一个凹面副反射器。提供无线望远(radio

telescope)用途的天线则常使用Newtonian结构,它在焦距处放置一个小反射器,并将馈线置于主反射器的侧边。

  反射器天线的馈给位置可能会偏移到抛物面区段的侧边,它的优点是减少屏蔽,并降低因能量溢出而产生的噪声。 拋物线增益在表面粗糙处降低

  代表因表面粗操而使增益损失的方程式,是Ruze公式。一个完美的抛物面天线之效能可以下式表示:

  ,这里的σ是表面粗操度的均方根值(rms),而λ是波长。 Kraus使用不同的方法,获得相似的结果: kg = cos2(4πσ/λ)

  当你希望抛物面天线达到其大可能效能的 90% 时,可利用这些方程式。反射器的表面须要有一个大约 λ/40 或更小的均方根误差。λ/10

  的均方根误差将会降低增益至大约21%(-6.9 dB),这是以理论大值来计算。 多波束反射器

  在没有失去大量的指向性之下,抛物面天线的馈给位置是不能偏移的。然而,若馈给位置是用来去除球形像差(aberration),以恢复增益时,球形反射器可以被使用。在波多黎各Arecibo天文观测站(参见http://www.coseti.org/arecibo.htm

  )的300公尺巨型碟形天线就是使用这种方法聚焦的。它是一个有趣的反射器天线,它的一面是抛物面、另一面是球形,所以它有许多个馈给位置,对应到许多卫星形成多波束(multiple

  beam)。 阵列天线 辐射元素的数组包括: *驱动式双极数组(对数周期双极数组与相位数组) *寄生式双极数组(八木-宇田数组)

  *多极(multipole)槽型数组

  辐射器的数组利用其个别元素,可以产生大量的增益。数组的增益是数组因素与元素增益的乘积。很多数组是在一个假设下设计的,此假设是:馈给系统导致每一个元素都有一个规定的电流与相位。这通常忽略了邻近双极元素之间的相互阻抗之影响。前面已谈过可用四分之一波长的电线来馈给每一个元素,以致它们的电流都相等。然而,使用一般的馈给法,想要得到极大的相位差是很困难的。

  下图是两个半波双极的相互阻抗实例: 双极的垂直共线性数组 共线性双极数组(collinear dipole

  array)广泛地应用在单点对多点通讯上,双极的数组沿着垂直轴排列,提供集中于水平轴的场型,同时覆盖360°的区域时。下图表示半波双极数组在不同相角馈给,所产生的辐射场型。

  为了避免失去亲密的「服务对象」(地面的发射机和接收机),天线馈给的相角通常是向外逐渐变尖的,并形成向下倾斜角,如下图所示的辐射场型。这提供了「零充填(null

  filling)」的功能,且避免能量辐射到水平线以上,浪费了发射机的功率。「零充填」是在辐射场型中填入「空值(nulls)」的过程,以避免在辐射覆盖区内,产生盲点(blind

  spots)。 对数周期双极数组天线 长度渐增的双极天线组可被普通的馈线馈给,产生一种数组天线,称为「对数周期双极数组(log

  periodic dipole

  array;LPDA)」,它具有宽带的特性。典型的电视天线是对数周期的,它利用每一双极天线之基本的和第三共振谐波来涵盖VHF电视频道的全部范围。一个典型的「对数周期双极数组天线」如下图所示:

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培训课程学习免费资料创建时间:2020/3/16
 
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