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天线知识-透镜天线
到目前为止,我们探讨过的天线使用了飞机表面。透镜天线使用弯曲表面进行发射和接收。透镜天线由玻璃制成,其中遵循透镜的会聚和发散特性。镜头天线用于更高频率的应用。
频率范围
镜头天线的使用频率范围从1000 MHz开始,但在3000 MHz及以上时使用的频率范围更大。
为了更好地了解透镜天线,必须知道透镜的工作原理。正常的玻璃镜片的工作原理是折射。
镜头天线的构造与工作
如果假设光源存在于与透镜的焦距处的透镜的焦点处,则光线通过透镜作为平面波前的准直或平行光线。
穿过透镜中心的光线比穿过透镜边缘的光线折射少。所有的光线平行于平面波前发射。这种镜片现象被称为分歧。
如果光束从同一透镜的右侧向左侧发送,则相同的步骤反转。然后,光束在与镜头的焦距处被称为焦点的点处折射并相遇。这种现象称为收敛。
通过观察下图可以更好地理解这一点 -
光线图表示从源到镜头的焦点和焦距。所获得的平行光线也称为准直光线。
在上图中,焦点处的距离透镜焦距处的光源在平面波前准直。这种现象可以反转,这意味着如果从左侧发出的光会聚在镜头的右侧。
正是由于这种互易性,镜头可以用作天线,因为相同的现象有助于在发送和接收时使用相同的天线。
示出了透镜天线的模型的图像。
为了在较高频率下实现聚焦性能,折射率应小于1。无论折射率如何,透镜的目的是矫正波形。基于此,开发了E平面和H平面镜头,这也延缓或加速了波前。
镜头天线的类型
以下类型的镜头天线可用 -
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双电镜头或H平面金属镜头镜头或延迟镜头(旅行波由镜头介质延迟)
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电子平面金属板透镜
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非金属二电型透镜
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金属或人造电介质型透镜
优点
以下是镜头天线的优点 -
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在镜头天线,馈送和馈送支架中,请勿遮挡光圈。
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它具有更大的设计容差。
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可以处理比抛物面反射器更大的波浪量。
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光束可以轴向移动角度。
缺点
以下是镜头天线的缺点 -
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镜头沉重而笨重,特别是在较低频率下
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设计复杂
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与反射镜相比,相同的规格
应用
以下是镜头天线的应用 -
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用作宽带天线
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特别适用于微波频率应用
透镜天线的会聚特性可用于开发更广泛用于卫星通信中的被称为抛物面反射天线的天线。我们将在下一章探讨他们。