パラボラアンテナ

「パラボラアンテナ」とは、特定の形状を持つアンテナの一種で、主に無線通信や衛星通信において信号の送受信に使用されます。このアンテナは、放物面の形状をしており、中心に設置された送信機または受信機に向かって、周囲の電波を集めたり、放射したりする特性があります。

一時放射器から放射された電波は、回転放物面反射鏡で反射され、平面波の電波となり、高利得で鋭い指向性が得られます。放射器には通常、電磁ホーンなどが用いれられます。また反射鏡は、風圧の抵抗を減少させるために金網や金属格子などを用います。

反射鏡の幾何学的な開口面積 A [m2]、開口面の直径 D [m]、使用電波の波長を λ[m]、開口効率 \eta とすると、アンテナの絶対利得 G は次の通りです。

G = \frac{4 \pi A}{\lambda^2} \eta = \left( \frac{\pi D}{\lambda} \right)^2 \eta

 

G_{dB} = 10 \log_{10} \left( \frac{\pi D}{\lambda} \, \right)^2 \, \eta [\text{dB}]

単一指向性のビーム幅は以下になります。

\theta \, [^\circ] \approx \frac{70 \lambda}{D}

パラボラアンテナの利点は、指向性が高く、特定の方向に信号を集中的に送受信できることです。このため、遠距離通信や高い信号強度が求められる場面で非常に有効です。また、周囲の雑音を抑えることができるため、クリアな通信が可能になります。

一般的に、パラボラアンテナは、テレビ放送、インターネット接続、さらには宇宙通信など、さまざまな分野で利用されています。その設計やサイズは、用途や必要な周波数帯域に応じて異なります。