กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

เสาอากาศนำคลื่นลำแสง

เสาอากาศแบบบีมเวฟไกด์เป็นเสาอากาศจานชนิดหนึ่งซึ่งใช้ท่อนำคลื่น ในการส่งผ่าน ลำแสงวิทยุระหว่างจานขนาดใหญ่ที่สามารถปรับทิศทางได้กับอุปกรณ์รับหรือส่งสัญญาณเช่นเครื่องขยายกำลังคลื่นวิท...

เสาอากาศนำคลื่นลำแสง

แผนภาพเสาอากาศนำคลื่นแบบลำแสงจาก NASA แสดงเส้นทางการส่งสัญญาณ(สีแดง)

เสาอากาศแบบบีมเวฟไกด์เป็นเสาอากาศจานชนิดหนึ่งซึ่งใช้ท่อนำคลื่น ในการส่งผ่าน ลำแสงวิทยุระหว่างจานขนาดใหญ่ที่สามารถปรับทิศทางได้กับอุปกรณ์รับหรือส่งสัญญาณเช่นเครื่องขยายกำลังคลื่นวิทยุเป็นต้น

เสาอากาศนำคลื่นแบบลำแสงขนาด 34 เมตร ที่ศูนย์สื่อสารอวกาศห้วงลึกของนาซา นอกกรุงมาดริด ประเทศสเปน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายอวกาศห้วงลึกของนาซา

หลักการทำงาน

แผนผังเสาอากาศนำคลื่นลำแสง

เสาอากาศแบบบีมเวฟไกด์ถูกนำมาใช้ในกล้องโทรทัศน์วิทยุ ขนาดใหญ่ และ สถานี สื่อสารดาวเทียมโดยเป็นทางเลือกแทนการออกแบบเสาอากาศพาราโบลาแบบทั่วไป ซึ่งก็คือเสาอากาศพาราโบลาแบบ "ป้อนด้านหน้า" ในการป้อนด้านหน้า เสาอากาศป้อนสัญญาณ ซึ่งเป็น เสาอากาศขนาดเล็กที่ส่งหรือรับคลื่นวิทยุที่สะท้อนจากจานรับสัญญาณ จะถูกแขวนไว้ที่จุดโฟกัสซึ่งอยู่ด้านหน้าของจานรับสัญญาณ อย่างไรก็ตาม ตำแหน่งนี้ทำให้เกิดปัญหาในทางปฏิบัติหลายประการ ในระบบที่มีประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่งและรับที่ซับซ้อนจะต้องอยู่ที่เสาอากาศป้อนสัญญาณ อุปกรณ์ป้อนสัญญาณนี้มักต้องการการบำรุงรักษาที่สูง ตัวอย่างเช่นการระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับเครื่องส่งสัญญาณและ การระบายความร้อนด้วยความเย็น จัดสำหรับเครื่องรับสัญญาณที่ไวต่อความเสียหาย ด้วยจานรับสัญญาณขนาดใหญ่ที่ใช้ในระบบเหล่านี้ จุดโฟกัสจะอยู่สูงจากพื้น และการซ่อมบำรุงต้องใช้เครนหรือนั่งร้าน และต้องทำงานกลางแจ้งกับอุปกรณ์ที่บอบบางซึ่งอยู่สูงจากพื้น นอกจากนี้ ตัวป้อนสัญญาณเองต้องได้รับการออกแบบให้รับมือกับสภาพกลางแจ้ง เช่น ฝนและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมาก และทำงานได้ในขณะที่เอียงทำมุมใดๆ ก็ได้

เสาอากาศแบบบีมเวฟไกด์แก้ปัญหาเหล่านี้โดยการติดตั้งเสาอากาศป้อนสัญญาณไว้ใน "ห้องป้อนสัญญาณ" ที่ฐานของเสาอากาศ แทนที่จะอยู่ด้านหน้าจานรับสัญญาณ คลื่นวิทยุที่จานรับสัญญาณรวบรวมได้จะถูกโฟกัสเป็นลำแสงและสะท้อนโดยพื้นผิวโลหะในเส้นทางผ่านโครงสร้างรองรับไปยังเสาอากาศป้อนสัญญาณแบบอยู่กับที่ที่ฐาน เส้นทางมีความซับซ้อนเนื่องจากลำแสงต้องผ่านทั้งสองแกนของฐานยึดแบบอัลตาซิมัทของเสาอากาศ ดังนั้นการหมุนเสาอากาศจึงไม่รบกวนลำแสง

ประวัติศาสตร์

ตัวอย่างหนึ่งของปัญหาในทางปฏิบัติที่นำไปสู่การนำเสาอากาศนำคลื่นแบบลำแสงมาใช้ ในที่นี้ จำเป็นต้องใช้รถ ยกแบบกระเช้าเพื่อให้คนงานสามารถเติมฮีเลียมเหลวลงในพรีแอมพลิฟายเออร์ที่ติดตั้งอยู่ที่จุดโฟกัสหลักของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ[ 1 ]

ท่อนำคลื่นแบบลำแสง ซึ่งแพร่กระจายลำแสงไมโครเวฟโดยใช้ชุดตัวสะท้อน ได้รับการเสนอขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2507 [ 2 ]ในปี พ.ศ. 2511 มีข้อเสนอให้จัดการเส้นทางสัญญาณบางส่วนในเสาอากาศแบบชี้ทิศทางโดยใช้เทคนิคเหล่านี้[ 3 ]ในปี พ.ศ. 2513 มีการเสนอแนวทางท่อนำคลื่นแบบลำแสงเต็มรูปแบบสำหรับเสาอากาศสื่อสารดาวเทียม[ 4 ]ในตอนแรก เชื่อกันว่าเส้นทางสัญญาณที่ซับซ้อนซึ่งมีพื้นผิวสะท้อนหลายชั้นจะส่งผลให้เกิดการสูญเสียสัญญาณที่ไม่สามารถยอมรับได้[ 5 ]แต่การวิเคราะห์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าระบบท่อนำคลื่นสามารถสร้างได้โดยมีการสูญเสียต่ำมาก

เสาอากาศนำคลื่นลำแสงขนาดเต็มรูปแบบตัวแรกคือเสาอากาศขนาด 64 เมตรที่ศูนย์อวกาศลึกอุสุดะประเทศญี่ปุ่น ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1984 โดยองค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น [ 6 ] หลังจากที่ห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน (JPL) ทดสอบเสาอากาศนี้และพบว่าดีกว่าเสาอากาศขนาด 64 เมตรแบบเดิม[ 7 ]พวกเขาก็เปลี่ยนมาใช้วิธีการสร้างแบบนี้สำหรับเสาอากาศทั้งหมดของเครือข่ายอวกาศลึก (DSN) ในเวลาต่อมา

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Beam_waveguide_antenna&oldid=1179723397 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เสาอากาศนำคลื่นลำแสง

เสาอากาศแบบบีมเวฟไกด์เป็นเสาอากาศจานชนิดหนึ่งซึ่งใช้ท่อนำคลื่น ในการส่งผ่าน ลำแสงวิทยุระหว่างจานขนาดใหญ่ที่สามารถปรับทิศทางได้กับอุปกรณ์รับหรือส่งสัญญาณเช่นเครื่องขยายกำลังคลื่นวิท...

หลักการทำงาน

เสาอากาศแบบบีมเวฟไกด์ถูกนำมาใช้ใน กล้องโทรทัศน์วิทยุ ขนาดใหญ่ และ สถานี สื่อสารดาวเทียม โดยเป็นทางเลือกแทนการออกแบบเสาอากาศพาราโบลาแบบทั่วไป ซึ่งก็คือเสาอากาศพาราโบลาแบบ "ป้อนด้านหน้า" ในการป้อนด้านหน้า เสา อากาศป้อนสัญญาณ ซึ่งเป็น เสาอากาศ...

ประวัติศาสตร์

ท่อนำคลื่นแบบลำแสง ซึ่งแพร่กระจายลำแสงไมโครเวฟโดยใช้ชุด ตัวสะท้อน ได้ รับการเสนอขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2507 [ 2 ] ในปี พ.ศ. 2511 มีข้อเสนอให้จัดการเส้นทางสัญญาณบางส่วนในเสาอากาศแบบชี้ทิศทางโดยใช้เทคนิคเหล่านี้ [ 3 ] ในปี พ.ศ.