Teoria da Antena - Lente
As antenas, que discutimos até agora, usavam a superfície plana. As antenas de lente usam a superfície curva para transmissão e recepção.Lens antennassão feitos de vidro, onde as propriedades convergentes e divergentes das lentes são seguidas. As antenas de lente são usadas para aplicações de alta frequência.
Alcance de frequência
A faixa de frequência de uso da antena de lente começa em 1000 MHz mas seu uso é maior em 3000 MHz and above.
Para compreender melhor a antena da lente, o princípio de funcionamento de uma lente deve ser conhecido. Uma lente de vidro normal funciona com base no princípio da refração.
Construção e funcionamento da antena de lente
Se uma fonte de luz está presente em um ponto focal de uma lente, que está a uma distância focal da lente, então os raios passam pela lente como raios colimados ou paralelos na frente de onda plana.
Os raios que passam pelo centro da lente são menos refratados do que os raios que passam pelas bordas da lente. Todos os raios são enviados em paralelo à frente da onda plana. Este fenômeno de lente é chamado dedivergence.
O mesmo procedimento é revertido se um feixe de luz for enviado do lado direito para o esquerdo da mesma lente. Em seguida, o feixe é refratado e se encontra em um ponto denominado ponto focal, a uma distância focal da lente. Este fenômeno é chamadoconvergence.
O mesmo pode ser melhor compreendido observando o seguinte diagrama -
O diagrama de raios representa o ponto focal e a distância focal da fonte até a lente. Os raios paralelos obtidos também são chamados de raios colimados.
Na figura acima, a fonte no ponto focal, a uma distância focal da lente, é colimada na frente da onda plana. Este fenômeno pode ser revertido, o que significa que a luz, se enviada do lado esquerdo, converge para o lado direito da lente.
É por causa dessa reciprocidade que a lente pode ser utilizada como antena, pois o mesmo fenômeno auxilia na utilização da mesma antena tanto para transmissão quanto para recepção.
A imagem do modelo de uma antena de lente é mostrada.
Para alcançar as propriedades de foco em frequências mais altas, o índice de refração deve ser menor que a unidade. Qualquer que seja o índice de refração, o objetivo da lente é endireitar a forma de onda. Com base nisso, as lentes do plano E e do plano H são desenvolvidas, que também atrasam ou aceleram a frente da onda.
Tipos de antenas de lente
Os seguintes tipos de antenas de lente estão disponíveis -
Lente dielétrica ou lente de placa de metal de plano H ou lente de atraso (as ondas viajantes são atrasadas pela mídia da lente)
Lente de placa de metal E-plane
Lente tipo dielétrica não metálica
Tipo de lente dielétrica metálica ou artificial
Vantagens
A seguir estão as vantagens da antena de lente -
Em antenas de lente, alimentação e suporte de alimentação, não obstrua a abertura.
Possui maior tolerância de design.
Uma quantidade maior de onda, do que um refletor parabólico, pode ser tratada.
O feixe pode ser movido angularmente com respeito ao eixo.
Desvantagens
A seguir estão as desvantagens da antena de lente -
As lentes são pesadas e volumosas, especialmente em frequências mais baixas
Complexidade no design
Mais caro em comparação com refletores, para as mesmas especificações
Formulários
A seguir estão as aplicações da antena de lente -
Usado como antena de banda larga
Especialmente usado para aplicações de frequência de micro-ondas
As propriedades convergentes das antenas de lente podem ser usadas para desenvolver antenas de alto nível, conhecidas como antenas refletoras parabólicas, amplamente utilizadas em comunicações por satélite. Discutiremos sobre eles no próximo capítulo.