En parabol bygger på en parabel. En parabel är en matematisk kurva, som följer den matematiska funktionen som är angiven i bilden Om man låter parabeln rotera runt y-axeln bildas en yta som kallas paraboloid. Denna yta har en speciell optisk egenskap. Fysikens lagar säger att parallellt infallande ljusknippe koncentreras mot en brännpunkt kallad fokus. Detta gäller även om det infallande ljuset faller in snett mot paraboloiden, men fokus ligger då på olika platser beroende på ljusknippets infallsvinkel. Det centralt liggande fokus (för signaler som faller in rakt framifrån) ligger på avståndet F (fokalavståndet) från parabolens centrum, som kallas vertex. De sekundära fokus (motsvarande signaler som faller in från andra riktningar) ligger runt omkring denna punkt. Radiovågor på höga frekvenser beter sig mer eller mindre på samma sätt som synligt ljus. Egentligen är ju ljus och radiovågor samma sak, nämligen elektromagnetiska vågrörelser. Därför används också antenner som egentligen mer eller mindre fungerar som optik, när frekvensen blir tillräckligt hög. Här visas hur radiosignalen, på samma sätt som ljus, samlas i fokalpunkten. En tv-satellit sänder ut en mycket svag signal, som måste kunna fångas upp av parabolantennen. Slutsteget i satellittranspondern, (den radioutrustning i en satellit som kan distribuera en analog tv-kanal eller en multiplex av 8-10 tv-kanaler) har en uteffekt på ungefär 100 watt. Denna effekt, inte mer än vad som förbrukas av en vanlig glödlampa, sprids över ett område som kan vara lika stort som hela Europa. Parabolantennen, med sin begränsade yta, kan då endast fånga upp en bråkdel av den utsända energin. Den första typen av parabolantenn var den centrummatade antennen. Den är symetrisk och kan därmed vara olika djup beroende på vilken parabel den bygger på. Djupet anges genom öppningsförhållandet, som är kvoten mellan fokalavståndet och diametern. Den vanligaste öppningsförhållandet ligger kring F/D=0,4. Gör man parabolen djupare blir det svårt att tillverka ett matarhorn som "tittar mot", eller "belyser", reflektorn på ett jämnt och effektivt sätt. Om man istället tillverkar en antenn som är flatare så fungerar den bättre optiskt, men kan bli mekaniskt instabil. F/D=0,4 är således en kompromiss. Vanligaste är att man placerar ett mikrovågshuvud direkt i fokalpunkten. Men det finns även s k dubbelreflektorantenner där det sitter en mindre reflektor som flyttar fokalpunkten nära huvudreflektorns centrum, där matarhornet sitter. Den här typen av antenner förekommer numera mest i upplänkstationer och i radioastronomiska sammanhang.
|