آنتن با بهره بالا (High-Gain Antenna)، در فیزیک (Physics)
انواع آنتن ها (Antenna) را در آموزش زیر شرح دادیم :
آنتن با بهره بالا (High-Gain Antenna) :
آنتن با بهره بالا (High-Gain Antenna) آنتنی است که توان را در یک جهت خاص متمرکز می کند و در نتیجه بهره بالایی (معمولا بیشتر از ۱۵ دسی بل) دارد. بهره بالا به معنای پهنای پرتو باریک است. این آنتن ها برای ارتباطات نقطه به نقطه در فواصل طولانی، رادارها، و مخابرات ماهواره ای ضروری هستند.
دستیابی به بهره بالا نیاز به افزایش ابعاد آنتن نسبت به طول موج دارد. این کار با استفاده از آنتن های روزنه ای بزرگ (مانند آنتن های بازتابنده سهموی)، آنتن های آرایه ای با تعداد المان زیاد (مانند آرایه های صفحه ای)، یا آنتن های عدسی (Lens Antennas) انجام می شود. بهره یک آنتن روزنه ای با مساحت روزنه نسبت مستقیم دارد:
\[ G \approx \frac{4\pi A}{\lambda^2} \].
آنتن سهموی با قطر زیاد یک نمونه کلاسیک از آنتن با بهره بالا است. بهره آن می تواند به بیش از ۵۰ دسی بل برسد. پرتو آن بسیار باریک است (کمتر از یک درجه) و برای ردیابی ماهواره ها و ارتباطات فضایی ایده آل است. آنتن های آرایه فازی نیز می توانند با داشتن هزاران المان، بهره بسیار بالایی داشته باشند.
چالش اصلی در آنتن های با بهره بالا، دقت مورد نیاز در ساخت و نصب است. برای یک پرتو بسیار باریک، انحراف کوچک در جهت آنتن می تواند باعث از دست رفتن کامل سیگنال شود. همچنین، این آنتن ها معمولا بزرگ، سنگین، و گران هستند.
کاربردهای آنتن با بهره بالا شامل مخابرات ماهواره ای (ایستگاه های زمینی)، رادارهای دوربرد، رادیو تلسکوپ ها، و ارتباطات نقطه به نقطه مایکروویو (مثلا برای اتصال دو ساختمان در فاصله چند ده کیلومتر) است. در این کاربردها، تمرکز انرژی در یک جهت باریک برای غلبه بر تضعیف مسیر ضروری است.
