www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Parabolik Antenler

Yansıtıcı (ikincil besleme)
Besleme
(birincil besleme)
dalga kılavuzu

Resim 1: Parabolik anten

Yansıtıcı (ikincil besleme)
Besleme
(birincil besleme)
dalga kılavuzu

Resim 1: Parabolik anten

Parabolik antenler radar tekniğinde kullanılan anten tipleri arasında en sık karşılaşılan bir anten biçimidir. Resimde bir „normal” (simetrik) parabol anten ana hatlarıyla gösterilmiştir. Odak noktasında bulunan bir kaynaktan parabolik antene ışınlar gönderilir. Bu kaynağa „Birincil Besleme” yada sadece „Besleme” denilir.

Bir parabolidin kesiti olan, genellikle bir metal konstrüksiyon, yada çoğu kez kafes ağla kaplı bir metal çerçeve bu parçaya yansıtıcı (reflector) denilir. Metal kafesteki elek boyutu λ/10 dan küçük olmalıdır. Bu yansıtıcı, elektromanyetik dalgalar için bir ayna gibi çalışır.

Yansıtıcı yüzeyine gelen tüm ışınlar optik kanunlarına (geometriye) uygun olarak anten eksenine paralel biçimde yansıtılırlar. Besleme kaynağından küresel biçimde yayılarak yansıtıcıya varan bu ışınlar, yansıtıcı tarafından 180° faz farkıyla yansıtılırlar ve bütün ışınların paralel yayıldığı düz bir dalga cephesi oluştururlar. Böylece ışınlar parabol eksenine dik herhangi bir düzleme kadar yollarını değiştirmeden yayılırlar.

Grafikte bir yuvarlak yansıtıcının ideal biçimi gösterilmektedir ve bu anten kalem demet olarak anılan, çok dar bir ışın demeti meydana getirir. Yansıtıcı bir eliptik biçime sahipse, yayacağı ışın biçimi bir pervane kanadına benzer. Arama radarları düşeyde ve yatayda farklı anten çizgelerine (diagrams) sahiptir: Yatay açıda çok dar kalem biçimli ve yükseklik açısında klasik kosekant-kare biçimli çizge.

Resim 2: Parabolik anten yön çizgesi

Parabolik anten yön çizgesi

Resim 2: Parabolik anten yön çizgesi

Bu ideal durum ancak pratikte gerçekleşemez. Üretim tekniklerinde ki yetersizliklerden dolayı ışın deseni topuz biçimine dönüşür.

Ana lob
Yan loblar
Geri loblar

Resim 3: Bir kutupsal (polar) koordinat sisteminde yatay anten çizgesi

Bir parabolik anten, yüksek kazançlı, ileri-/ geri oranı büyük, geniş ölçüde dönel simetrisi bulunan ve nispeten küçük yan lobları bulunan bir ışıma çizgesine sahiptir.

Bir parabol antenin anten kazancı aşağıda ki formülle bulunur:

GParabolik anten 1602   ΘAz = Azimut açısı yarı değer genişliği
ΘEl = Yükseklik açısı yarı değer genişliği
(1)

ΘAz · ΘEl

Bu formül yaklaşık bir formül olmasına rağmen bir çok kullanım durumlarında yeterli hassasiyeti verir ve anten kazancı ile anten yarı değer genişlikleri arasında ki ilişkiyi açık bir şekilde sergiler.

Ana lob
Yan loblar
Geri loblar

Resim 3: Bir kutupsal (polar) koordinat sisteminde yatay anten çizgesi

Resim 4: Bir benzetişim programı kullanılarak elde edilen bir parabol antenin 3-boyutlu anten çizgesi

Resim 4: Bir benzetişim programı kullanılarak elde edilen bir parabol antenin 3-boyutlu anten çizgesi