Parabolantenn

Eng Parabolantenn, ëmgangssproochlech och Antenneschossel oder Satellitteschossel genannt, bëndelt Mikrowelle-Stralung am Brennpunkt vum metallesche Parabolspigel. Do gëtt d'Stralung vun engem Detekter, meeschtens engem Hornstraler, erfaasst a weidergeleet.

Fir Kommunikatioun mat äerdnoe Satellitte gi Reflektere mat Duerchmiesser vun 10 m a méi benotzt. Grouss Parabolantenne mat Duerchmiesser vu bis zu 100 Meter fënnt een an de Buedemstatioune fir d'Iwwerwaachung an d'Steierung vun interplanetare Raumfluchkierper, bei Radioteleskopen a bei Radarinstrumenter fir den extraterrestresche Gebrauch. ESTRACK ass den Numm vum Deep Space-Netzwierk vun der ESA, déi sech dorëms bekëmmert.

Déi gréisst Parabolantenn ass déi vum Arecibo-Observatoire mat 304,8 m Duerchmiesser, déi awer net dréibar ass.

De Gewënn G vun enger Parabolantenn klëmmt mat der Antennefläch A a fält mat der Wellelängt λ, ${\displaystyle \eta _{eff}}$ ass en dimensiounslouse Parameter a steet fir d'Apertureffizienz. Typesch Wäerter fir Parabolantenne leien tëscht 0,55 a 0,6:

(1)  ${\displaystyle G={\frac {4\pi }{\lambda ^{2}}}\cdot A\cdot \eta _{eff}=\left(\pi \cdot {\frac {d}{\lambda }}\right)^{2}\cdot \eta _{eff}\qquad }$

Beispielsweis huet eng Antenn vu 70 cm Duerchmiesser fir eng Frequenz vun 10 GHz e Gewënn vun zirka 35 dBi.

Mat zouhuelendem Gewënn klëmmt d'Stralungsbëndelung, den Ëffnungswénkel α hëlt of. Aus dem Verhältnes vu Wellelängt λ an Aperturduerchmiesser D follegt zoukommenderweis de Wénkel, wann een den Intensitéitsoffall vum Stral op +- 3 dB begrenzt:

(2) ${\displaystyle \alpha _{3dB}\approx 58,8\cdot {\frac {\lambda }{D}}}$  Grad

oder, als graff méi no kommen:

(2a) ${\displaystyle \alpha \approx 200/{\sqrt {G}}}$

D'70-cm-Parabolantenn aus dem Beispill uewen huet deemno eng Stralebëndelung vun zirka 4°. Satellitten, déi méi enk zesumme stinn, kënnen net méi onofhängeg vunenee registréiert ginn.

En Hornstraler erreecht e Wierkungsgrad vu méi wéi 80%. Dofir ass seng Maximalverstäerkung op 25 dB net grouss. De Wierkungsgrad vun enger Parabolantenn läit bei 50-70%. Si soll dofir nëmmen zum Asaz kommen, wann héich Verstäerkung a kleng Ëffnungswénkel gefuerdert sinn. Si huet awer nëmmen dann e gudde Rendement, wann hiren Duerchmiesser grouss par Rapport zur Wellelängt ass, déi iwwerdroe gëtt. Déi ënnescht Grenz läit beim zirka 8-fache vun der Wellelängt.

Beispillsweis sende geostationär Satellitte mat Hornstraler ouni Reflekter, wa si ee méiglechst groussen Deel vun der Äerduewerfläch ausliichten wëllen. Vum Satellit aus erschéngt d'Äerd an engem Wénkel vun zirka 17°. Eng Parabolantenn kann déi grouss Ëffnung no (2) nëmme bei engem Duerchmiesser vu 4λ erreechen, allerdéngs bei engem méi schlechte Wierkungsgrad an enger 'net schéiner' Stralungscharakteristik.

Wat Wellelängt méi kleng gëtt, wat d'Mikrowellen den Eegenschafte vum Liicht méi gläichen. D'Graffheet resp. Strukturofmiessunge vun der Fläch, déi d'Stralung reflektéieren, muss ënner ongeféier engem Véirel vun der Wellelängt leien, deemno bei Mikrowellen am Millimeter- bis Zentimeterberäich. Dacks gi Metallgitter duer, fir d'Stralung ze reflektéieren. Doduerch ginn d'Wandlascht an d'Mass méi kleng.

Portal Astronomie

Commons: Parabolanennen – Biller, Videoen oder Audiodateien

• Fräiraumdämpfung
• Panéilantenn

• (en) Berechnung mam Cassegrain-Subreflekter.
• Berechnungen un der Cassegrain-Antenn