Eine Reflektorantenne ist eine der häufigsten Arten von Antennen, die in der Funkkommunikation verwendet werden. Es ist eine komplexe Vorrichtung, die aus einem aktiven Emitter-Element und einem passiven Reflektor-Element besteht. Diese Art von Antenne hat besondere Eigenschaften, die es ermöglichen, die Strahlungsrichtung zu nutzen, um die Effizienz des Empfangs und der Signalübertragung zu verbessern.
Das Funktionsprinzip der Reflektorantenne basiert auf der Verwendung von vom Reflektor reflektierten Wellen, um die Strahlungsrichtung zu verstärken. Ein Reflektor ist eine flache oder gekrümmte Oberfläche, die aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material besteht. Es befindet sich hinter dem aktiven Element der Antenne und hat die Aufgabe, die empfangenen oder ausgestrahlten Wellen in Richtung des aktiven Elements zurückzuspiegeln. Dadurch wird die Strahlung an einem bestimmten Punkt fokussiert oder in eine bestimmte Richtung geleitet, was die Reichweite und die Qualität der Kommunikation mit der Antenne verbessert.
Das bekannteste Beispiel für eine Reflektorantenne ist eine Parabolantenne. Sein Hauptelement ist ein parabolischer Spiegel aus Metall. Die Erweiterung des Antennenstrahls auf 2-3 Grad ermöglicht eine hohe Strahlungsrichtung.
Das Richtliniendiagramm einer Reflektor-Antenne charakterisiert ihre Fähigkeit, Strahlung in bestimmte Richtungen zu fokussieren und in anderen zu unterdrücken. Es ist eine grafische Darstellung der Abhängigkeit des Strahlungsniveaus von der Richtung. Dieses Diagramm hat normalerweise die Form eines schmalen Strahls, der in einem bestimmten Bereich zentriert ist. Je bereits ein Strahl vorhanden ist, desto höher ist der Richtungsgrad der Antenne und damit ihre Effizienz bei der Übertragung und beim Empfang des Signals.
Das Richtliniendiagramm einer Reflektorantenne kann in zwei Typen dargestellt werden: horizontal und vertikal. Ein horizontales Diagramm zeigt die Verteilung der Strahlung horizontal und vertikal an. Normalerweise wird angegeben, dass das Richtliniendiagramm der Antenne in Dezibel (dB) dargestellt wird. Es hilft Ingenieuren und Spezialisten im Bereich der Funkkommunikation, die optimale Richtung und Position der Antenne für maximale Kommunikationseffizienz zu wählen.
Richtliniendiagramm der Antenne mit Reflektor
Eine Reflektor-Antenne enthält ein aktives Hauptelement, das ein Signal aussendet oder empfängt, und einen Reflektor, der die Strahlung der Antenne in eine bestimmte Richtung lenkt und fokussiert. Der Reflektor verbessert die Richtcharakteristik der Antenne und ihre Wirksamkeit erheblich.
Das Richtliniendiagramm der Antenne zeigt an, wie die Antenne je nach Richtung Signale aussendet (oder empfängt). Es ist ein Diagramm, in dem die X–Achse den Richtungswinkel in der horizontalen Ebene darstellt und die Y-Achse den Pegel des ausgestrahlten (empfangenen) Signals darstellt. Das Diagramm basiert auf Daten, die aus verschiedenen Messungen und Simulationen stammen.
Die allgemeinen Merkmale des Richtliniendiagramms der Reflektor-Antenne umfassen die Breite des Hauptstrahlungslappens (Hauptlappenblatt), die Tiefe der seitlichen Lappen, den Pegel des Hauptlappens, den Verstärkungsfaktor und die Reichweite der Antenne. Die Breite des Hauptlappens zeigt den Winkelbereich an, in dem die Antenne Signale effizient aussenden oder empfangen kann. Die Tiefe der seitlichen Lappen bestimmt, wie effektiv die Antenne Signale unterdrückt, die nicht in die Hauptrichtung gerichtet sind. Der Pegel des Hauptlappens zeigt den höchsten Strahlungsgrad in der Hauptantennenrichtung an. Die Verstärkung kennzeichnet die Signalverstärkung, die mit einer Antenne im Vergleich zur Verwendung einer idealen isotropen Antenne empfangen wird. Die Reichweite der Antenne wird normalerweise durch die Tiefe der Seitenblätter und die Reichweite des Reflektors bestimmt.
| Parameter | Bedeutung |
|---|---|
| Breite des Hauptlappens | 30 grad |
| Tiefe der seitlichen Blütenblätter | -20 dB |
| Ebene des Hauptlappens | 0 dB |
| Verstärkungsfaktor | 10 dBi |
| Reichweite | 500 meter |
Das Richtliniendiagramm der Reflektorantenne ist eines der wichtigsten Werkzeuge bei der Gestaltung und Konfiguration von Funkkommunikationssystemen. Es ermöglicht die Analyse und Optimierung der Antennenrichtung für maximale Effizienz und Reichweite.
Merkmale des Richtliniendiagramms
Eines der Merkmale des Richtliniendiagramms ist das Vorhandensein eines Direktreflektors. Der Reflektor ist ein zusätzliches Element der Antennenkonstruktion, das als Signalreflektor fungiert. Es leitet die Strahlung in eine bestimmte Richtung, erhöht die Reichweite und verstärkt das Signal in diese Richtung. Dank des Reflektors wird das Richtliniendiagramm der Antenne schmaler und fokussierter.
Ein weiteres Merkmal des Richtliniendiagramms ist das Vorhandensein von Blütenblättern. Die Blütenblätter sind die schmalen Sektoren im Diagramm des Diagramms, die Vektoren mit der Energieverteilung der Antennenstrahlung in verschiedene Richtungen abbilden. Je größer das Blütenblatt ist, desto stärker ist die Strahlung der Antenne in dieser Richtung. Die Blütenblätter können auf bestimmte Bereiche des Raums gerichtet sein oder symmetrisch um die Antennenachse herum liegen.
Darüber hinaus kann das Richtliniendiagramm eine andere Form und ein charakteristisches Merkmal haben, das als Hauptlappen bekannt ist. Das Hauptlappen ist der Bereich des Diagramms, an dem die Antennenstrahlung am intensivsten ist. Die Form des Hauptlappens kann je nach Antennenkonstruktion und -einstellungen gerichtet, symmetrisch oder asymmetrisch sein.
Es ist wichtig zu beachten, dass sich das Richtliniendiagramm abhängig von der Betriebsfrequenz der Antenne ändern kann. Wenn sie mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, kann die Antenne Signale mit unterschiedlichen Richtwerten senden und empfangen, was zur Verbesserung der Kommunikationseffizienz unter verschiedenen Bedingungen verwendet werden kann.
Die Rolle des Reflektors im Richtliniendiagramm
Die Rolle des Reflektors im Richtliniendiagramm ist wie folgt:
- Signalverstärkung: Der Reflektor erhöht die Amplitude des Signals, indem er es zurück zum aktiven Antennenelement reflektiert. Dadurch wird die Reichweite der Antenne erhöht und die Empfangs- und Übertragungsqualität verbessert.
- Reduzierung von Nebenemissionen: Der Reflektor leitet die Nebenemissionen, die beim Betrieb des aktiven Antennenelements auftreten können, in die gewünschte Richtung. Dies hilft, Störungen zu reduzieren und die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz mit anderen Antennen oder Geräten zu verringern.
- Richtliniendiagramm erstellen: Der Reflektor trägt zur Bildung des gewünschten Richtliniendiagramms der Antenne bei. Es konzentriert die Energie in eine bestimmte Richtung und hilft, die höchste Signalrichtung zu erreichen.
Die Wahl der Form und Größe des Reflektors hängt von den spezifischen Anforderungen der Antenne und den Anwendungseigenschaften ab. Durch die Verwendung eines Reflektors kann die Effizienz der Antenne erheblich verbessert werden, wodurch eine maximale Richtungsrichtung und Störgeräusche vermieden werden.
Funktionsprinzip des Richtliniendiagramms mit Reflektor
Das Richtliniendiagramm der Reflektorantenne basiert auf dem Prinzip der Reflexion und Fokussierung von Radiowellen.
Ein Reflektor ist ein parabolischer Spiegel, bei dem es sich um eine gekrümmte Oberfläche handelt, die aus vielen reflektierenden Elementen besteht.
In der Mitte des Paraboloids befindet sich eine Signalquelle oder eine Dipolantenne, die Radiowellen ausstrahlt.
Ein parabolischer Spiegel mit Brennweite ermöglicht es Ihnen, die Energie an einem einzigen Punkt zu fokussieren – dem Fokus,
wo befindet sich die Empfangsantenne oder ein Gerät, das die Funkwellen in ein elektrisches Signal umwandelt?
Dabei wird ein Richtliniendiagramm erzeugt, das eine grafische Darstellung der Signalstärke darstellt,
von der Antenne in verschiedene Richtungen emittiert.
Es kennzeichnet die Signalstärke, die von der Antenne gesendet oder empfangen wird,
abhängig vom Richtungswinkel des Signals relativ zu seiner Achse.
Mit dem Reflektor der Parabolantenne wird ein schmales Richtungsdiagramm erreicht,
dadurch kann die Antenne mit hoher Genauigkeit und Effizienz in einer bestimmten Richtung arbeiten.
Darüber hinaus ermöglicht der Reflektor auch eine Erhöhung des Nutzsignalpegels und eine Verringerung der Störsignalausblendung.
