www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Antena cu reflector parabolic

Reflector (sursă secundară)
Radiator
(sursă primarăr)
Ghid de unda

Figura 1: Antena cu reflector parabolic

Reflector (sursă secundară)
Radiator
(sursă primarăr)
Ghid de unda

Figura 1: Antena cu reflector parabolic

Antena cu reflector parabolic este cel mai întâlnit tip de antenă din compunerea radarelor. În Figura 1 este prezentată o astfel de antenă. Ea este formată dintr-un reflector parabolic şi o sursă de radiaţie dispusă în focarul reflectorului. Sursa de radiaţie este numită „sursă primară” sau „radiator”.

Reflectorul paraboloid este realizat dintr-o suprafaţă metalică, fie depusă pe o structură din materiale compozite, fie sub forma unei plase metalice. În ultimul caz, dimensiunile ochiurilor plasei trebuie să fie mai mici de λ/10. Suprafaţa metalică a reflectorului acţionează ca o oglindă parabolică asupra undelor electromagnetice.

Conform legilor opticii, undele reflectate de suprafaţa paraboloidului vor fi paralele cu axa reflectorului, rezultând astfel un fascicul liniar, fără lobi secundari, paralel cu axa optică a reflectorului. Câmpul electromagnetic generat de sursa primară are un front de undă sferic. Pe măsură ce fiecare punct al frontului de undă loveşte reflectorul, este defazat cu 180 de grade şi trimis înapoi pe direcţii paralele.

Cazul prezentat este al unei antene ideale; caracteristica de directivitate va avea o formă tip „creion”. Dacă reflectorul are o formă eliptică, atunci caracteristica va avea forma unui evantai. Radarele de supraveghere utilizează două forme diferite ale caracteristicii de directivitate în fiecare plan. În plan orizontal este folosită o caracteristică foarte îngustă, pentru o precizie mare în azimut, în timp ce în plan vertical este utilizată o caracteristică evantai clasică de tip cosecant pătratică.

Figura 2: Caracteristica antenei parabolice

Caracteristica antenei parabolice

Figura 2: Caracteristica antenei parabolice

Cazul ideal prezentat în figura de mai sus nu se regăseşte şi în practică. Antenele cu reflector parabolic reale au caracteristica de directivitate de formă conică datorită neregularităţilor apărute în procesul de producţie. Lăţimea lobului principal poate varia de la unul sau două grade la unele radare, până la 15 la 20 grade la altele.

lob principal
lobi secundari
lobi posteriori

Figura 3: Caracteristica reală măsurată în plan orizontal a unei antene parabolice

Caracteristica de directivitate a unei antene parabolice reale este formată dintr-un lob principal, orientat pe direcţia axei optice a antenei, şi mai mulţi lobi secundari. Cu ajutorul acestui tip de antene se pot obţine lobi foarte înguşti.

Câştigul G al unei antene cu reflector parabolic poate fi determinat astfel:

Gantena parabolica 1602   ΘAz = lăţimea caracteristicii în azimut
ΘEl = lăţimea caracteristicii în elevaţie
(1)

ΘAz · ΘEl

Aceasta este o formulă aproximativă ce poate fi utilizată într-o serie largă de aplicaţii; valoarea câştigului depinde de funcţia de iluminare.

lob principal
lobi secundari
lobi posteriori

Figura 3: Caracteristica reală măsurată în plan orizontal a unei antene parabolice