Ebben a cikkben alaposan megvizsgáljuk a Parabolaantenna témáját, megvizsgálva annak eredetét, időbeli alakulását és mai relevanciáját. A történelem során a Parabolaantenna alapvető szerepet játszott a társadalom különböző aspektusaiban, a kultúrára és a művészetre gyakorolt hatásától a tudományra és a technológiára gyakorolt hatásig. Átfogó elemzésen keresztül megvizsgáljuk a Parabolaantenna körüli különböző nézőpontokat és vitákat, hogy megvilágítsuk annak következményeit és lehetséges jövőbeli fejlesztéseit. Hasonlóképpen figyelembe vesszük a terület szakértőinek véleményét, és figyelembe vesszük azoknak a tapasztalatait és vallomásait, akik közelről tapasztalták a Parabolaantenna hatását életükben.
A parabolaantenna az apertúrával rendelkező antennák nagycsaládjába tartozik. Nagy nyereségű, éles irányhatású antennák. Általában két fő részből állnak:
Rendeltetésüktől és üzemi frekvenciájuktól függően többféle felépítésű és méretű parabolaantenna létezik, működési elvük viszont ugyanaz:
Az apertúra nincs sem induktív, sem kapacitív csatolásban a primer sugárzóval, tehát nem parazitasugárzóként működik, hanem tükörként, ami egy pontba fókuszálja az elektromágneses sugárzást. Ebből következik, hogy az apertúra nincs hatással a primer sugárzó elektromos paramétereire.
A primer sugárzó minden esetben az apertúra fókuszpontjában található. Fontos követelmény, hogy a primer sugárzó sugárzási szöge akkora legyen, hogy a kisugárzott teljesítmény az apertúra felületére koncentrálódjon.
Az apertúra megszerkesztésénél a legfontosabb a parabola-vonal meghatározása. Ebböl forgatással képezhető forgásparaboloid, eltolással pedig hengerparaboloid. Ha ismerjük a primer sugárzó sugárzási szögét, és adott átmérőjű parabolát szeretnénk tervezni, a következőképp kell számolnunk:
A vonal pontjainak a vezérsíktól számított távolságát meghatározhatjuk a középvonaltól számított távolság alapján:
A közvetlen megvilágítású parabolaantennáknál a primer sugárzó közvetlenül az apertúrára sugározza ki teljesítményét, vagy vevőantenna esetén közvetlenül a primer sugárzóra fókuszálódik az apertúrafelület által felvett teljesítmény.
A hengerparaboloid apertúra elkészítése egyszerű, akár házi módszerrel is elkészíthető. Nem kell mást tenni, mint egy alumínium- vagy acéllemezt meghajlítani a parabolavonal szerint. Így olyan antennához jutunk, amely a tengelyiránnyal párhuzamos polarizációban nagy nyereséget ad, az arra merőleges polarizációban pedig a nyeresége megegyezik a primersugárzó nyereségével. Az antennanyereség közelíthető a következő képlettel:
Forgásparaboloid antennákkal nagy antennanyereséget lehet elérni mind a vertikális, mind a horizontális polarizációs síkban. A főtükör fémlapból történő elkészítése viszont már ipari technológiát igényel. Nagyobb hullámhosszokon elterjedt az a megoldás, hogy dróthálóból vagy sík fémlapokból, szegmensenként alakítják ki az apertúrát. Ilyen esetekben hatásfokromlással kell számolni.
A parabolaantenna nyereségét a következő képlettel számíthatjuk ki:
Ha adott nyereségre akarjuk tervezni az antennát, az egyenletet átrendezve kiszámíthatjuk, milyen átmérőjű apertúrát kell készíteni:
λ - az üzemi hullámhossz
f - az üzemi frekvencia
η - a hatásfok
Kisebb frekvenciák esetén a hatásfok lemezből kiképzett apertúra esetén akár 0.9 fölötti érték is lehet, a frekvencia növekedésével egyre inkább kritikus az apertúra anyaga. 100 GHz fölötti frekvenciákon már az apertúra festése is speciális festékanyagot igényel.
A Cassegrain elnevezés eredetileg 2 tükrös csillagászati távcsövet takart, ugyanezzel a felépítéssel mikrohullámú antennát is létre lehet hozni. A Cassegrain rendszerű apertúrasugárzók 3 részből állnak:
A Gregory antennarendszer annyiban különbözik a Cassegrain rendszertől, hogy segédapertúraként nem forgáshiperboloid, hanem forgási ellipszoid van használva.
Az eddig említett apertúrasugárzók hátránya az volt, hogy a primer sugárzó a fő sugárzási irányba esett, és így egy darabot kitakart a főapertúrából. Készíthető olyan paraboloid apertúra, melynek fókuszpontja kívül esik a fő sugárzási irányból, így megoldható a kitakarás általi hatásfokvesztés.
Az ofszetantennák tervezéséhez szükséges elméleti alapok már a II. Világháború idején megvoltak, viszont a nagy mennyiségű, bonyolult számítások miatt csak a számítógépek elterjedése tette lehetővé ipari megvalósítását.
Műsorszóró műholdak vételére ezt az antennatipust használják a legelterjedtebben.