Antena tubowa to konstrukcja składająca się z falowodu radiowego i metalowego tuby. Mają szerokie zastosowanie, znajdują zastosowanie w urządzeniach pomiarowych oraz jako samodzielne urządzenie.
Co to jest
Antena tubowa to urządzenie składające się z otwartego falowodu i promiennika. W kształcie takie anteny są H-sektorowe, E-sektorowe, stożkowe i piramidalne. Anteny - szerokopasmowe, charakteryzują się niewielkim poziomem płatków. Konstrukcja rogu z wysiłkiem jest prosta. Wzmacniacz pozwala na niewielkie rozmiary. Na przykład montaż lusterek lub soczewek wyrównuje fazę fali i ma pozytywny wpływ na gabaryty urządzenia.
Antena wygląda jak dzwon z przymocowanym do niej falowodem. Główną wadą klaksonu są jego imponujące parametry. Aby taka antena mogła działać, musi być ustawiona pod pewnym kątem. Dlatego róg jest dłuższy niż w przekroju. Gdyby spróbować zbudować taką antenę o średnicy jednego metra, byłaby ona kilkakrotnie dłuższa. Częściejw sumie takie urządzenia są wykorzystywane jako promienniki lustrzane lub do obsługi linii przekaźników radiowych.
Funkcje
Wzorzec promieniowania anteny tubowej to kątowy rozkład gęstości strumienia mocy lub energii na jednostkę kąta. Definicja oznacza, że urządzenie jest szerokopasmowe, ma linię zasilającą i niewielki poziom tylnych płatów schematu. Aby uzyskać promieniowanie silnie kierunkowe, konieczne jest wydłużenie tuby. Nie jest to zbyt praktyczne i jest uważane za wadę tego urządzenia.
Jednym z najbardziej zaawansowanych typów anten jest paraboliczna antena tubowa. Ich główną cechą i zaletą są niskie listki boczne, które łączą się z wąskim wzorcem promieniowania. Z drugiej strony urządzenia tubowo-paraboliczne są nieporęczne i ciężkie. Jednym z przykładów tego typu jest antena zainstalowana na stacji kosmicznej Mir.
Pod względem właściwości i parametrów technicznych urządzenia tubowe nie różnią się od odbiorników zainstalowanych w telefonach komórkowych. Jedyną różnicą jest to, że te ostatnie anteny są kompaktowe i schowane w środku. Jednak miniaturowe anteny tubowe mogą ulec uszkodzeniu wewnątrz urządzenia mobilnego, dlatego zaleca się zabezpieczenie obudowy telefonu etui.
Typy
Istnieje kilka rodzajów anten tubowych:
- piramidalny (wykonany w formie czworościennej piramidy o przekroju prostokątnym, najczęściej używany);
- sektorowy (ma klakson z rozszerzeniem H lubE);
- stożkowy (wykonany w formie stożka o przekroju kołowym, emituje fale o polaryzacji kołowej);
- pofałdowany (szerokopasmowy tubus z niskimi listkami bocznymi, używany w radioteleskopach, antenach parabolicznych i satelitarnych);
- paraboliczny róg (łączy róg i parabolę, ma wąską charakterystykę promieniowania, niski poziom listków bocznych, działa na przekaźnikach radiowych i stacjach kosmicznych).
Badanie anten tubowych pozwala poznać zasadę ich działania, obliczyć charakterystykę promieniowania i zysk anteny przy określonej częstotliwości.
Jak to działa
Anteny pomiarowe tuby obracają się wokół własnej osi, umieszczonej prostopadle do płaszczyzny. Do wyjścia urządzenia podłączony jest specjalny detektor ze wzmocnieniem. Jeżeli sygnały są słabe, w detektorze powstaje kwadratowa charakterystyka prądowo-napięciowa. Antena stacjonarna wytwarza fale elektromagnetyczne, których głównym zadaniem jest przesyłanie fal tubowych. W celu usunięcia charakterystyki kierunkowej jest on wdrażany. Następnie odczyty są pobierane z urządzenia. Antena obraca się wokół własnej osi i wszystkie zmienione dane są rejestrowane. Służy do odbioru fal radiowych i promieniowania częstotliwości mikrofalowych. Urządzenie ma ogromną przewagę nad urządzeniami przewodowymi, ponieważ jest w stanie odbierać dużą ilość sygnału.
Gdzie używane
Antena tubowa w użyciujako samodzielne urządzenie oraz jako antena do urządzeń pomiarowych, satelitów i innego sprzętu. Stopień promieniowania zależy od otwarcia tuby anteny. Decyduje o tym wielkość jego powierzchni. To urządzenie służy jako promiennik. Jeśli konstrukcja urządzenia jest połączona z odbłyśnikiem, nazywa się to tubą parabaliczną. Uzyskane jednostki są często wykorzystywane do pomiarów. Antena służy jako zwierciadło lub wiązka.
Wewnętrzna powierzchnia rogu może być gładka, pofałdowana, a tworząca może mieć gładką lub zakrzywioną linię. Różne modyfikacje tych urządzeń emitujących są stosowane w celu poprawy ich właściwości i funkcjonalności, na przykład w celu uzyskania diagramu osiowosymetrycznego. Jeśli konieczne jest skorygowanie właściwości kierunkowych anteny, w otworze instalowane są soczewki przyspieszające lub spowalniające.
Ustawienia
Antena paraboliczna tuby jest strojona w części falowodu za pomocą schematów lub szpilek. W razie potrzeby takie urządzenie można wykonać niezależnie. Antena należy do klasy apertury. Oznacza to, że urządzenie, w przeciwieństwie do modelu przewodowego, odbiera sygnał przez aperturę. Im większy róg anteny, tym więcej fal odbierze. Wzmocnienie jest łatwe do osiągnięcia poprzez zwiększenie rozmiaru jednostki. Jego zalety to szerokopasmowy dostęp do Internetu, prosta konstrukcja, doskonała powtarzalność. Wady - przy tworzeniu jednej anteny wymagana jest duża ilość materiałów eksploatacyjnych.
Zrobić antenę w kształcie piramidy własnymi rękamizaleca się stosowanie niedrogich materiałów, takich jak galwanizacja, wytrzymała tektura, sklejka w połączeniu z folią metalową. Dopuszczalne jest obliczenie parametrów przyszłego urządzenia za pomocą specjalnego kalkulatora online. Energia odbierana przez tubę trafia do falowodu. Jeśli zmienisz położenie szpilki, antena będzie działać w szerokim zakresie. Tworząc urządzenie, należy pamiętać, że wewnętrzne ścianki tuby i falowodu muszą być gładkie, a dzwonek musi być sztywny na zewnątrz.
