REFLECTORES - upv.es · reflectores y lentes tipos de reflectores i i -i-i d/λ plano diedro paraboloide de revoluciÓn paraboloide cilÍndrico

REFLECTORES Y LENTES

REFLECTORES


PARÁBOLA CON GUÍA DE ONDA EN FOCO


RADIOTELESCOPIOS


ARRECIBO


ARRECIBO


ANTENAS DE SATÉLITES


CAMPOS DE UNA APERTURA UNIFORME


MÉTODOS DE ANÁLISIS

• Óptica Geométrica• Teoría Geométrica de la difracción• Óptica Física• Transformada de Fourier 2D• Transformada de Bessel-Jacobi


TIPOS DE REFLECTORES

I

I -I

-I

d/λ

PLANO DIEDRO PARABOLOIDEDE REVOLUCIÓN

PARABOLOIDECILÍNDRICO


RADIOTELESCOPIO BIG EAR


PARABOLOIDE CILÍNDRICO


REFLECTOR TRANSPORTABLE


REFLECTORES PLANO Y CILÍNDRICO


PROPIEDADES DE LA CÓNICAS

.

PARÁBOLA ELIPSEHIPÉRBOLA


CONFIGURACIÓN CASSEGRAIN SIMÉTRICA


CONFIGURACIÓN GREGORIANA OFFSET


CONFIGURACIÓN OFFSET


ANÁLISIS GEOMÉTRICO

.

z

x

y

R

f

ρ

Ff

R

Directriz

α

az−

( )( ) ( )

2

2 2

4

4a

a

f z z

x y f z z

ρ = +

+ = +

( )( )

2

cos2

1 cos cos2

aR f z z

R f f Rf fR

α

αα

= + +

= + −

= =+


ANÁLISIS GEOMÉTRICO

.

z

x

y

R

f

ρ

Ff

R

Directriz

α

az−

( )

( )

2

2

2

2 2

coscoscos

2cos 1cos cos cos

2 2 2 tancos cos

2 2

a

a

z z f R f f

z z f f f

αα α

α αα ααα α

+ = − = −

− + − + = = =

2 2

2sin cossin 2 2sin 2 tan2cos cos

2 2

ffR f

α αα αρ α α α= = = =


REFLEXIÓN EN LA SUPERFICIE

z

x

y

α χγ

ϕϕ

2 1tan cot2tan

2

z f αγ αρ ρ∂= = = =∂

2tan cot

πγ χ

γ χ

+ =

=

tan cot cot2 2α αγ χ χ = = → =

( )χ ϕ π α π+ + − =

2αϕ =


ÓPTICA FÍSICA

iE

rE

sJ

AntenaReflector

( )ˆ 0i rn E E× + =

( )

( )

ˆ

ˆ

i ii

r rr

n EH

n EH

η

η

×=

×=

( )ˆs i rJ n H H= × +

ˆ ' 'jkr rsN J e ds⋅= ∫


ÓPTICA GEOMÉTRICA+RADIACIÓN APERTURAS

.

( )', 'a

DE

rθ φ

∝ ( ) ( )a afase E jk R z z cte= − + + =


DISTRIBUCIÓN DE CAMPOS EN LA APERTURA

( )( )0

0

', '', '

20 log 10log 20log

DDD R

f D fR

θ φθ φ

τ

= = +

2cos2

fR α= ( )1 2

0

', '40 log cos 10log

2DDθ φατ τ τ

= + = +


PROPIEDADES GEOMÉTRICAS

f/2af/2af/2af/2a 1/8 1/4 1/2 1

h 4f f f/4 f/16

2 253 180 106 56


EFICIENCIA DE ILUMINACIÓN

( )

( )

2

'22

'

', ' '1

', ' '

as

il

as

E x y d d

a E x y d d

ρ ρ φη

π ρ ρ φ

=∫∫

∫∫

( )

( )

2

02

0

tan2

2cot2

sinil

D d

D d

β

β

αα αβη

α α α

=∫

∫


EFICIENCIA DE DESBORDAMIENTO

( )

( )

( )

( )( )

2 2

20 0 0 0

2 20 0

0 0 0 0

', ' ', '1 ', '

4', ' ', '

refls

total

P ds D dW

D dW

P ds D d

β βπ π

βπ

π π π π

θ φ θ φη θ φ

πθ φ θ φ

Ω= = = = Ω

Ω

∫ ∫ ∫ ∫∫ ∫

∫ ∫ ∫ ∫

LA EFICENCIA ES MAYOR PARA f/D bajo


EFICIENCIA BLOQUEO

0 0.1 0.2 0.3 0.41.5

1

0.5

0

relación de lados

efic

ienc

ia e

n dB

0

1.249−

e x( )

.50 x

22 22

2 1 1bef

bef

A a b b xA a a

η − = = = − = −


EFICIENCIA TOTAL

( )( )

( )

( )

2

02

0

0

2

0

tan21 ', ' 2cot

2 2sin

cot tan2 2

t s i

t

D dD d

D d

D d

β

β

β

β

αα αβη η η θ φ

α α α

β αη α α

= = Ω

=

∫∫

∫

∫

0 30 60 90 120 150 1800

0.2

0.4

0.6

0.8

11

0

εi β1 deg⋅( )

εs β1 deg⋅( )

εt β1 deg⋅( )

1800 β1


AGRUPACIONES DE REFLECTORES


REFLECTOR PLEGADO


REFLECTORES DESPLEGABLES






REFLECTORES HINCHABLES


REFLECTORES HINCHABLES


ANTENA HINCHABLE


ANTENAS DESPLEGABLES







ANTENAS PLEGABLES




SATÉLITE ETS (NASDA)

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