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

Antenne a Riflettore



Piano conduttore
Piano conduttore ad
angolo (Corner
reflector)
Parabole
Estremamente direttive
Applicazioni di
telecomunicazioni, satellitari,
radar e radioastronomia
Spesso alimentati da
antenne filiformi (es
Yagi Uda
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
x  f 2  y 2  z 2  a  x  
f a
y  z  4 fx
2
2
d
parabola con fuoco in f
q'
q0
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
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
Parabole: metodi di analisi

GTD (teoria geometrica della diffrazione)

Aggiunto effetto di diffrazione
dal bordo
Buona predizione di tutti i lobi
Diagramma senza effetto “ombra” del feed
Con effetto feed
Aumento lobi
secondari
Parabole: antenne offset

Avevamo definito l’efficienza di apertura
Aeff   ap Ageom

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)

Imperfezioni riflettore
Parabole: Efficienza

Per ridurre effetto bloccaggio si può disallineare
l’illuminatore

Occorrono riflettori più profondi

Problemi di polarizzazione incrociata
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
Parabole: Esempio effetto illuminatore

Illuminatore a tromba 8lx8l


Variazione efficienza di
spillover e di sagomatura
al variare della profondità
del riflettore e
dell’apertura della tromba
Variazione efficienza totale
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
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
Parabole: Antenna Cassegrain; esempio per sensore
radar automotive
Illuminatore
polarizzazione
Riflettore
secondario
Subriflettore
feed
Riflettore principale
Riflettore
Primario
motore
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.
Parabole: Antenna Horn Relflector

Antenna a riflettore ottenuta modificando un’antenna a tromba