|
Введение
Зеркальной антенной называют совокупность слабонаправленного облучателя и металлического отражателя (зеркала). Форма поверхности зеркала выбирается такой, чтобы сферический фронт волны, падающей от облучателя на зеркало, после отражения преобразовывался в плоский фронт волны. С позиций геометрической оптики лучи, расходящиеся от облучателя, после отражения от зеркала образуют параллельный пучок, формируя остронаправленную диаграмму направленности. По форме зеркала зеркальные антенны разделяются на параболоид вращения, параболический цилиндр, а также антенны со специальным профилем зеркала.
Зеркальные антенны могут формировать игольчатые диаграммы направленности, веерные, косекансные или диаграммы другого специального вида. Ширина игольчатой диаграммы направленности может составлять от десятка до долей градуса.
Широкоугольное сканирование в однозеркальных антеннах осуществляется механическим вращением всей антенной системы в заданной плоскости, а сканирование в пределах нескольких ширин диаграмм направленности осуществляется электромеханическим способом – вращением облучателя, вынесенного за фокус параболоида.
В настоящее время зеркальные антенны широко применяются в радиостанциях различного назначения - радиолокационных, навигационных, радиорелейных и в ряде других радиосистем СВЧ диапазона.
В настоящей работе необходимо спроектировать зеркальную антенну в виде параболоида вращения.
Основная часть
Исходные данные:
Длина волны ?=2.5 см
Ширина диаграммы направленности до половинной мощности 2?0.5=2.5 град
Уровень первого бокового лепестка – ?1=-20 Дб
Коэффициент направленного действия облучателя D=6
Принимаем относительный уровень на краю зеркала, исходя из уровня первого бокового лепестка, 10 дБ.
Рассчитаем параметры пирамидального рупора, используемого в качестве облучателя.
Коэффициент направленного действия рупора ориентировочно определяется:
,
где ap и bp - размеры раскрывa рупора в плоскостях H и E соответственно.
- апертурный КИП, зависимость которого от относительного уровня на краю зеркала приведена на рисунке 1.
Рисунок 1.
Так как необходимо принимать ap =1.5bp , тогда:
Отсюда получаем bp:
Тогда:
ap =1.5bp= 1.5*3.15=4.73 см.
Оптимальная длинна рупорного облучателя определяется, исходя из неравенства:
Отсюда:
|
На уровень вверх
Купить