Radiation characteristics of parabolic reflector antennas

Abstract

Reflektör anten sistemleri telekomünikasyon sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu antenler sistemdeki kullanıcı sayısını artırmak için kullanılabilirler. Parabolik antenler, frekans tekrar kullanımını genişletme gereksinimlerini karşılarlar. Ayrıca, propagasyon problemleri ve interferans ile mücadele etmek için idealdir. Bu çalışmada, parabolik reflektör antenler yüksek kazançlı ışınlar ile düşük güçlü yan loblar ürettiği için tercih edilmiştir ve parabolik reflektör antenlerin performansı araştırılmıştır. Parabolik antenin incelenmesi sırasında antenin çapı ve f/d değiştirilerek radyasyon modeli, yönlendirme ve kazanç hesaplanmıştır. Sonuçlar, MATLAB programlama dili ile yazılmış Parabolik Reflektör Çanak Anten Programı kullanılarak elde edilmiştir. Parabolik reflektör anten kazancı ve anten yönlendirmesi f/d = 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, ve anten çapı d = 0.25, 0.5, 0.75, 1, 2, 3 ve 6 m için hesaplanmıştır ve radyasyon örüntüleri bulunmuştur. Sonuçlar anten yöneltmesinin f/d oranı ile bağlantılı olduğunu göstermektedir. Anten yönlendirme parametresi f/d artarken artmaktadır ve optimum yöneltme f/d = 0.8 olduğunda elde edilmiştir. Anten yönlendirme, anten çapı artarken artmıştır. Anten çapı 2 metre alındığında radyasyon örüntüsü genişlemiştir ve elektromanyetik dalga yayılımı yükselmiştir.

The reflector antenna systems are widely used in telecommunication systems. They can be used to increase the number of users in the system. Parabolic antennas satisfy the requirements to expand the frequency reuse. These antennas are ideal for combating propagation problems and interference. In this study, a parabolic reflector was chosen for investigation since it produces low side lobes together with high gain pencil beams, and the performance of parabolic reflector antenna has been investigated. The radiation pattern, directivity as well as gain by varying the f/d and the diameter of the parabolic antenna were investigated. The results were obtained by using the Parabolic Reflector Dish Antenna Program which was written in the MATLAB programming language. The parabolic reflector antenna directivity and gain were calculated and the radiation patterns were plotted when f/d = 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, and the antenna diameter d = 0.25 m, 0.5 m, 0.75 m, 1 m, 2 m, 3 m, and 6 m. The results show that the reflector antennas' directivities are related to f/d ratio. Directivity increases as f/d increases and optimum directivity occurs at f/d = 0.8. The value of directivity increases with increasing diameter. At d = 2 m the radiation pattern becomes boarder and electromagnetic wave propagation will be high.