دیشهای مخابراتی، که در اصطلاح فنی به آنها آنتنهای سهموی (Parabolic Antennas) یا آنتنهای دیش (Dish Antennas) گفته میشود، برای جمعآوری یا ارسال انرژی الکترومغناطیسی (امواج) در باند فرکانسی مایکروویو و بالاتر استفاده میشوند. شکل هندسی این آنتنها، انرژی را در یک نقطه کانونی متمرکز میکند.
در اینجا انواع اصلی دیشها، مشخصات فنی و کاربردهای آنها ارائه شده است:
۱. انواع دیشها بر اساس ساختار و شکل
نوع دیش | نام انگلیسی | مشخصات فنی و ساختار | کاربرد اصلی |
دیش با کانون مرکزی (Prime Focus Dish) | Prime Focus | ساختار: شکل سهمی (Parabola) خالص، خوراکدهنده (Feedhorn) دقیقاً در کانون سهمی قرار دارد. مزیت: کارایی بالا. | رادیوهای نجومی (Radio Astronomy) و لینکهای مایکروویو پرقدرت. |
دیش آفست (Offset Dish) | Offset Dish | ساختار: تنها از یک بخش خارج از مرکز سهموی بزرگتر استفاده میکند. خوراکدهنده در مسیر امواج قرار نمیگیرد. مزیت: کارایی بالاتر و حذف سایه خوراکدهنده. | رایجترین نوع برای تلویزیون ماهوارهای (DTH) و VSATها. |
دیش کاسگرین (Cassegrain Dish) | Cassegrain | ساختار: از دو بازتابدهنده (Reflector) استفاده میکند. یک بازتابدهنده کوچک فرعی (Sub-reflector) در کانون اصلی قرار دارد. | پیوندهای مایکروویو با فرکانس بسیار بالا (High Frequency) و آنتنهای زمینی ماهواره (Earth Station) بزرگ. |
دیش گریگوری (Gregorian Dish) | Gregorian | ساختار: شبیه کاسگرین، اما بازتابدهنده فرعی مقعر است. | رادیوهای نجومی و سیستمهای پیوند فضایی که نیاز به نویز دمایی پایین دارند. |
۲. مشخصات فنی کلیدی دیشهای ارتباطی
هنگام انتخاب یک دیش، مشخصات فنی زیر از اهمیت بالایی برخوردارند:
الف) بهره آنتن (Antenna Gain)
- تعریف: معیاری برای سنجش توانایی آنتن در متمرکز کردن انرژی فرکانس رادیویی (RF) در یک جهت خاص. بهره با واحد دسیبل (dBi) اندازهگیری میشود.
- رابطه: هرچه قطر دیش بزرگتر و فرکانس کاری بالاتر باشد، بهره آنتن بیشتر است.
- کاربرد: در لینکهای دوربرد (Long-Haul) برای تقویت سیگنال استفاده میشود.
ب) عرض پرتو (Beamwidth)
- تعریف: زاویه پرتو اصلی آنتن که در آن توان ارسالی یا دریافتی حداکثر است.
- رابطه: با افزایش بهره آنتن، عرض پرتو کاهش مییابد (پرتو متمرکزتر میشود).
- کاربرد: برای پیوندهای نقطه به نقطه (Point-to-Point) مانند لینکهای مایکروویو، عرض پرتو باریک (کم) مورد نیاز است تا تداخل با سایر لینکها به حداقل برسد.
ج) پایداری در برابر باد و آب و هوا
- دیشها باید توانایی مقاومت در برابر سرعتهای بالای باد را داشته باشند. این مقاومت با استفاده از متریال آلومینیوم سبک و مقاوم و همچنین پشتبندهای قوی (Back Structure) تأمین میشود.
۳. کاربردهای اصلی دیشها در مخابرات
نوع دیش و کاربرد | فرکانس کاری رایج | توضیحات |
پیوندهای مایکروویو (Microwave Links) | 6 تا 42 گیگاهرتز (GHz) | برای اتصال دو نقطه ثابت (مانند دکلهای مخابراتی) و انتقال حجم بالای داده، استفاده میشوند. اغلب از دیشهای Prime Focus یا Deep Dish با پوشش رادوم (Radome) استفاده میشود. |
آنتنهای VSAT | Ku (12 تا 18 GHz) و Ka (26 تا 40 GHz) | برای ارتباطات دوطرفه با ماهواره (اینترنت ماهوارهای، خدمات بانکی) استفاده میشوند. عمدتاً دیشهای Offset با قطر کوچک تا متوسط (60 تا 180 سانتیمتر). |
آنتنهای DTH (ماهواره تلویزیونی) | Ku (10.7 تا 12.75 GHz) | برای دریافت سیگنال تلویزیونی از ماهوارههای پخش مستقیم به خانه. این دیشها کوچک و سبک هستند و تقریباً همگی از نوع Offset هستند. |
ایستگاههای زمینی (Earth Stations) | C (4 تا 8 GHz) و Ku/Ka | دیشهای بسیار بزرگ با قطر 5 تا 15 متر که برای کنترل ماهوارهها، جمعآوری دادهها و انتقال پهنای باند اصلی استفاده میشوند (معمولاً Cassegrain). |
۴. راهنمای انتخاب دیش مناسب
برای انتخاب دیش ارتباطی، باید نیازها را با مشخصات فنی دیش تطبیق داد:
- تعیین فرکانس کاری: ابتدا باند فرکانسی مورد نیاز (مثلاً Ku برای ماهواره یا 11 GHz برای مایکروویو) مشخص میشود.
- محاسبه لینک (Link Budget): با توجه به فاصله، توان فرستنده و حساسیت گیرنده، حداقل بهره آنتن مورد نیاز (dBi) محاسبه میشود. این کار قطر دیش را تعیین میکند.
- انتخاب نوع ساختار:
- محیط شهری و محدودیت فضا: Offset یا Monopole با قطر کوچک.
- لینکهای طولانی و حساس: Prime Focus یا Cassegrain برای به حداکثر رساندن بهره و کاهش نویز.
- بررسی کیفیت ساخت: جنس دیش (آلومینیوم یا فایبرگلاس)، کیفیت ساخت پایهها و مقاومت در برابر باد (Wind Loading) باید تأیید شود. برای لینکهای مایکروویو حیاتی است که دیشها در برابر باد کاملاً پایدار باشند تا تراز آنتن تغییر نکند.
