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Nella lezione precedente:. Abbiamo introdotto e studiato array parassiti (in particolare Yagi Uda) Cenni sulla sintesi delle schiere, in particolare usando le serie di Fourier Un problema di ottimo: Schiere Dolph-Tchebyscheff Antenne ad apertura: Sorgente di Huygens

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Presentation Transcript

  1. Nella lezione precedente: • Abbiamo introdotto e studiato array parassiti (in particolare Yagi Uda) • Cenni sulla sintesi delle schiere, in particolare usando le serie di Fourier • Un problema di ottimo: Schiere Dolph-Tchebyscheff • Antenne ad apertura: • Sorgente di Huygens • Apertura rettangolare su piano metallico infinito

  2. Antenne a Riflettore • Piano conduttore • Spesso alimentati da antenne filiformi (es Yagi Uda • Piano conduttore ad angolo (Corner reflector) • Parabole • Estremamente direttive • Applicazioni di telecomunicazioni, satellitari, radar e radioastronomia

  3. q' d q0 Parabole • Obiettivo: ottenere onda tutta in fase su di un piano (onda piana) • Mezzo: tutti i raggi che escono dal feed devono percorrere lo stesso percorso per arrivare in x=a • parabola con fuoco in f

  4. Parabole: metodi di analisi • Distribuzione su una apertura • Ray tracing per il campo EM su una superficie posta di fronte • Teorema di equivalenza: correnti elettriche e magnetiche Accurato per lobo principale e primi lobi secondari

  5. Parabole: metodi di analisi • Distribuzione corrente indotta • Si calcolano le correnti indotte dal campo magnetico • Ma si ipotizzano trascurabili: corrente sulla superficie non illuminata, interazione con l’illuminatore, discontinuità (e quindi diffrazione) dal bordo ovviamente non molto accurato per i lobi secondari

  6. Diagramma senza effetto “ombra” del feed Con effetto feed Parabole: metodi di analisi • GTD (teoria geometrica della diffrazione) • Aggiunto effetto di diffrazione dal bordo Buona predizione di tutti i lobi Aumento lobi secondari

  7. Parabole: antenne offset • Avevamo definito l’efficienza di apertura • Limitata da: • Spillover (parte irradiata che cade “fuori” dal riflettore) • Uniformità ampiezza irradiata dall’illuminatore (taper efficiency, o efficienza di sagomatura) • Uniformità fase sul piano di apertura (phase efficiency) • Polarizzazione sul piano di apertura (polarization efficiency) • Intercettazione illuminatore (blockage efficiency) • Intercettazione illuminatore (blockage efficiency) • Imperfezioni riflettore

  8. Parabole: Efficienza • Per ridurre effetto bloccaggio si può disallineare l’illuminatore • Occorrono riflettori più profondi • Problemi di polarizzazione incrociata

  9. Parabole: Posizione e conformazione illuminatore • Scelta legata ad f/D (quindi profondità) del riflettore • Maggiore profondità significa minor problemi di bloccaggio illuminatore, ma peggiore efficienza di sagomatura (campo meno uniforme sull’apertura), e costo • Minor profondità significa peggiore spillover e bloccaggio

  10. Variazione efficienza di spillover e di sagomatura al variare della profondità del riflettore e dell’apertura della tromba • Variazione efficienza totale Parabole: Esempio effetto illuminatore • Illuminatore a tromba 8lx8l

  11. Parabole: Cross-polarization • La superficie curva del paraboloide tende a produrre componenti di polarizzazione incrociata • Es: polarizzazione lineare in y: la componente riflessa ha anche una componente in x, visto che, a causa della curvatura, anche correnti ortogonali alla direzione principale sono indotte

  12. Parabole: Antenna Cassegrain • In questa configurazione l’alimentazione esce dal riflettore, illumina un sub-illuminatore (iperbolico) che riflette verso la parabola • Vantaggi: • Ridotta dimensione della linea che alimenta il feed • Ridotto spillover • Muovendo il subilluminatore è possibile realizzare un fascio a scansione

  13. Parabole: Antenna Cassegrain; esempio per sensore radar automotive l’illuminatore è posto centralmente mentre è un riflettore principale, molto leggero, a muoversi sotto il controllo di un motore del tipo usato negli hard disk. Il subriflettore è di un materiale che agisce in 3 direzioni: • polarizza il segnale in entrata verticalmente • protegge l’antenna dagli agenti esterni • riflette i raggi polarizzati orizzontalmente. In pratica il segnale passa attraverso il subriflettore solo se polarizzato verticalmente. L’illuminatore (o feed) genera un segnale polarizzato orizzontalmente. Il riflettore secondario lo riflette sul principale (in movimento) che riflette, ruotandolo di 90°, il segnale, che ha ora la corretta polarizzazione per uscire, con un angolo deciso dal riflettore primario. In ricezione, ovviamente, essa funziona in modo reciproco.

  14. Parabole: Antenna Horn Relflector • Antenna a riflettore ottenuta modificando un’antenna a tromba

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