Παραβολική Κεραία

Από AWMN-WiKi

Ο πιο συνηθισμένος τύπος κατευθυντικής κεραίας που προσφέρει υψηλή κατευθυντικότητα σε λήψη και εκπομπή με μικρές σχετικά διαστάσεις. Μια τυπική παραβολική κεραία αποτελείται από ένα παραβολικό κάτοπτρο που φωτίζεται από μια μικρή κεραία που παίζει το ρόλο του τροφοδότη ή αλλιώς feeder. Το κάτοπτρο είναι μια παραβολική μεταλλική επιφάνεια η οποία σχηματίζει (συνήθως) ένα κυκλικό πλαίσιο το οποίο αποτελεί και την διάμετρο της κεραίας. Πρόκειται για παθητικό στοιχείο και η χρήση του περιορίζεται στο να ανακλά τα ραδιοκύματα που δέχεται από το feeder παράλληλα προς μία κατεύθυνση όταν εκπέμπει ή να συγκεντρώνει τα ραδιοκύματα που δέχεται προς το feeder. Ο τροφοδότης (feeder) είναι μια χαμηλής κατευθυντικότητας μικρή κεραία που εστιάζει στο κάτοπτρο, όπως ένα δίπολο, ένας κυματοδηγός (waveguide horn), ή ακόμα και μια μικρή yagi. Σε πιο πολύπλοκες (και πιο σπάνιες) κατασκευές, όπως η Cassegrain παραβολική κεραία, για ακόμα καλύτερη απόδοση χρησιμοποιείται και δεύτερο βοηθητικό κάτοπτρο έτσι ώστε να αποφευχθεί η τοποθέτηση του feeder μέσα στην κεντρική δέσμη εστίασης της κεραίας. Το feeder είναι συνδεδεμένο μέσω καλωδίου με την συσκευή που παίζει το ρόλο του πομπού ή του δέκτη. Η κατασκευή του κατόπτρου μπορεί να είναι είτε συμπαγής είτε πλέγματος (grid). Γενικά τα κάτοπτρα που είναι συμπαγή εμφανίζουν καλύτερες ιδιότητες αλλά είναι πιο βαριά και δέχονται μεγαλύτερες πιέσεις από τον αέρα. Ειδικές περιπτώσεις παραβολικών κεραιών είναι τα offset και τα cassegrain

Στα πρώτα το feeder τοποθετείται πάλι μπροστά από το κάτοπτρο αλλά αυτή την φορά αντίθετα με τα prime focus εστιάζει μόνο σε ένα μέρος του κατόπτρου (το οποίο παρότι μοιάζει κυκλικό δεν είναι συμμετρικό προς όλες τις μεριές). Με αυτό τον τρόπο αποφεύγεται να μπει το feeder που είναι ενεργό στοιχείο μπροστά από την κεντρική εκπομπή. Η επιλογή του offset είναι συνήθης στους ραδιοερασιτέχνες αφού εύκολα και φτηνά μπορούν να φτιάξουν μια ποιοτική κεραία. Τα cassegrain είναι πιο εξωτικές κατασκευές και όπως προαναφέρθηκε χρησιμοποιούν δεύτερο βοηθητικό ανακλαστήρα-κάτοπτρο. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμα στην περίπτωση που θέλουμε να τοποθετήσουμε το ράδιο πάνω στο feeder και πίσω από το κάτοπτρο (με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να μειώσουμε στο ελάχιστο τις απώλειες του καλωδίου). Σημαντική παράμετρος σε ένα παραβολικό πιάτο είναι η αποφυγή του υπερφωτισμού (spillover) που μπορεί να προκληθεί από λάθος επιλογή και τοποθέτηση του feeder (ή του βοηθητικού κατόπτρου στην περίπτωση του cassengrain) κάτι που μπορεί να αλλιώσει αρκετά το διάγραμμα ακτινοβολίας της κεραίας και να ενισχύσει τους πλάγιους λοβούς της. Σε πιο ακριβά – επαγγελματικά κεραιοσυστήματα για την μείωση των φαινομένων που προκαλούνται από τον υπερφωτισμό, μερικές φορές χρησιμοποιούνται πλαϊνοί microwave absorbers. Ίσως έχετε δει κάποιες παραβολικές κεραίες που στην εξωτερική τους εμφάνιση θυμίζουν “τύμπανα” οι οποίες εσωτερικά στα πλαϊνά τους είναι ενισχυμένες με φύλα από υλικά όπως η ουρεθάνη ή η σιλικόνη και που απορροφούν μέρος των μη ωφέλιμων μικροκυμάτων.