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Parabolischer Parabolantennen-Rechner

Berechnen Sie den Gewinn der Parabolantenne, die Strahlbreite mit halber Leistung (HPBW), die effektive Aperturfläche und die Geräuschtemperatur für Satelliten- und Mikrowellenverbindungen

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Formel

G = 10·log₁₀(4π·η·A/λ²); HPBW ≈ 70λ/D

G— Antenna gain (dBi)
η— Aperture efficiency
D— Dish diameter (m)
λ— Wavelength (0.3/f_GHz) (m)
HPBW— Half-power beamwidth (degrees)

Wie es funktioniert

Eine Parabolantenne ist eine Richtantenne mit hoher Verstärkung, die einen Parabolreflektor verwendet, um elektromagnetische Wellen zu fokussieren. Das Schlüsselprinzip basiert auf den geometrischen Eigenschaften einer Parabel, bei der alle von der Oberfläche reflektierten Strahlen zu einem einzigen Brennpunkt zusammenlaufen. Dieses Design ermöglicht eine präzise Signalkonzentration und Kommunikation über große Entfernungen und ist daher für Satellitenkommunikation, Radioastronomie und Mikrowellenübertragungssysteme von entscheidender Bedeutung. Die Leistung der Antenne wird durch Faktoren wie den Durchmesser der Schale, die Brennweite und die Betriebsfrequenz bestimmt.

Bearbeitetes Beispiel

Berechnen Sie den Gewinn einer Parabolantenne mit einem Durchmesser von 2 Metern, die bei 10 GHz arbeitet. Verwenden Sie die Formel G = ω* (π * D/λ) ², wobei ω die Apertureffizienz (typischerweise 0,55-0,70), D der Durchmesser der Schale und λ die Wellenlänge ist: 1. Wellenlänge berechnen: λ = c/f = 3 × 10/ (10 × 10) = 0,03 m 2. Berechnen Sie die Verstärkung: G = 0,6 * (π * 2/0,03) ² ≈ 38,5 dBi

Praktische Tipps

  • ✓Sorgen Sie für eine präzise Oberflächengenauigkeit des Parabolreflektors, um Signalverzerrungen zu minimieren
  • ✓Berücksichtigen Sie bei der Montage Umweltfaktoren wie Windlast und mechanische Stabilität
  • ✓Verwenden Sie das richtige Einspeisehorndesign, um die Antenneneffizienz zu maximieren
  • ✓Berücksichtigen Sie Bodenreflexionen in Installationsszenarien im Freien

Häufige Fehler

  • ✗Vernachlässigung der Ausrichtung des Zuführhorns auf den Brennpunkt
  • ✗Unterschätzung des Einflusses der Oberflächenrauheit auf die Antennenleistung
  • ✗Ignorieren potenzieller Signalblockaden durch umgebende Strukturen

Häufig gestellte Fragen

Die Verstärkung hängt vom Durchmesser der Schale, der Betriebsfrequenz und der Blendeneffizienz ab. Größere Durchmesser und höhere Frequenzen führen im Allgemeinen zu einer höheren Verstärkung.
Eine präzise parabolische Krümmung ist entscheidend. Unvollkommenheiten können zu Signalstreuung, verringerter Verstärkung und erhöhten Nebenkeulenpegeln führen.
Wird typischerweise von Mikrowellenfrequenzen (1-30 GHz) bis hin zu Millimeterwellenbändern verwendet, mit Anwendungen in Satelliten-, Telekommunikations- und Radarsystemen.

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