آنتن عدسی فرنل (Fresnel Zone Plate Antenna)، در فیزیک (Physics)
انواع آنتن ها (Antenna) را در آموزش زیر شرح دادیم :
آنتن عدسی فرنل (Fresnel Zone Plate Antenna) :
آنتن عدسی فرنل (Fresnel Zone Plate Antenna) نوعی آنتن عدسی صفحه ای و کم حجم است که بر اساس اصل نواحی فرنل (Fresnel Zones) در اپتیک کار می کند. این آنتن از یک صفحه مسطح تشکیل شده است که شامل نواحی متناوب شفاف و غیرشفاف (یا با تغییر فاز) است. هدف، هم فاز کردن امواج رسیده از یک منبع در یک نقطه کانونی است.
در آنتن فرنل، صفحه به حلقه های متحدالمرکزی تقسیم می شود که شعاع آنها با
\[ r_n = \sqrt{n\lambda F + (n\lambda/2)^2} \]تعیین می شود، که
\[ F \]فاصله کانونی و
\[ \lambda \]طول موج است. نواحی فرد (یا زوج) به گونه ای طراحی می شوند که موج عبوری از آنها با موج عبوری از ناحیه مجاور اختلاف فاز ۱۸۰ درجه داشته باشد. این کار باعث می شود در نقطه کانونی، امواج با هم جمع شوند (تداخل سازنده).
دو نوع آنتن فرنل وجود دارد: نوع آمپلیتودی (Amplitude-Only) که در آن نواحی متناوب کاملا مسدود یا شفاف هستند (بازده پایین، حدود ۱۰٪)، و نوع فازی (Phase-Reversing) که در آن نواحی با ضخامت یا ماده ای پوشانده می شوند که فاز را ۱۸۰ درجه تغییر می دهد (بازده بالاتر، تا ۴۰٪). نوع فازی عملکرد بسیار بهتری دارد و در عمل رایج تر است.
مزیت اصلی آنتن فرنل نسبت به عدسی های ضخیم، وزن و حجم بسیار کم و ساخت آسان آن با تکنولوژی مدار چاپی است. این آنتن ها پروفایل بسیار پایینی دارند و برای کاربردهایی که محدودیت فضا وجود دارد (مانند ماهواره های کوچک یا آنتن های نصب شده روی بدنه) مناسب هستند. پهنای باند آنها معمولا محدود است، زیرا عملکردشان وابسته به فرکانس است.
کاربردهای آنتن فرنل شامل مخابرات نقطه به نقطه در فرکانس های بالا، سیستم های تصویربرداری، و آنتن های با بهره متوسط است. با پیشرفت تکنولوژی، نسخه های چندلایه و با مواد جدید برای بهبود پهنای باند و بازده در حال توسعه هستند. این آنتن ها پل ارتباطی بین اپتیک و مایکروویو محسوب می شوند.
