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パラボラディッシュアンテナ電卓

衛星およびマイクロ波リンクのパラボラディッシュアンテナゲイン、ハーフパワービーム幅(HPBW)、有効開口面積、およびノイズ温度の計算

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公式

G = 10·log₁₀(4π·η·A/λ²); HPBW ≈ 70λ/D

GAntenna gain (dBi)
ηAperture efficiency
DDish diameter (m)
λWavelength (0.3/f_GHz) (m)
HPBWHalf-power beamwidth (degrees)

仕組み

パラボラディッシュアンテナは、パラボラリフレクターを使用して電磁波を集束させる高ゲインの指向性アンテナです。その主な原理は、表面で反射するすべての光線が1つの焦点に集束するパラボラの幾何学的特性に基づいています。この設計により、正確な信号集中と長距離通信が可能になり、衛星通信、電波天文学、マイクロ波伝送システムでは非常に重要になります。アンテナの性能は、ディッシュの直径、焦点距離、動作周波数などの要因によって決まります。

計算例

10 GHz で動作する直径 2 メートルのパラボラディッシュアンテナのゲインを計算します。次の式を使用して、G = 66.* (π * D/λ) ² を使用します。ここで、δ はアパーチャ効率 (通常は 0.55-0.70)、D はディッシュの直径、λ は波長です。
1.波長の計算: λ = c/f = 3 × 10/ (10 × 10) = 0.03 m
2.ゲインの計算: G = 0.6 * (π * 2/0.03) ² ≈38.5 dBi

実践的なヒント

  • パラボラリフレクターの正確な表面精度を確保して、信号の歪みを最小限に抑えます
  • 取り付け時には、風荷重や機械的安定性などの環境要因を考慮してください
  • 適切なフィードホーン設計を使用してアンテナ効率を最大化してください
  • 屋外設置シナリオにおける地面の反射を考慮に入れる

よくある間違い

  • 焦点とのフィードホーンの位置合わせを怠る
  • 表面粗さを過小評価するとアンテナの性能に及ぼす影響
  • 周囲の構造物による信号遮断の可能性を無視

よくある質問

ゲインは、ディッシュの直径、動作周波数、および開口効率によって異なります。一般に、直径が大きく周波数が高いほどゲインは高くなります。
正確な放物線曲率が重要です。不完全さは、信号散乱、ゲインの低下、サイドローブレベルの上昇の原因となります。
通常、マイクロ波周波数(1~30 GHz)からミリ波帯まで、衛星、電気通信、レーダーシステムの用途で使用されます。

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