Расчет зеркальной параболической антенны с облучателем в виде конического рупора

Таблица 1 – Аргументы функции γ(Y0) и её значения

По графику (рисунок 1.4) можно определить:

Y0 = 0.95 рад = 54.431°,

тогда

a1 = 1 – cos5(54.431°) = 0.933,

g = 0.88,

g` = 4.466 ×10-4,

g = 0.0169.

Фокусное расстояние f0 может быть найдено из следующего соотношения:

зеркальная антенна облучатель зеркало

м.

В зависимости от размещения облучателя относительно зеркала можно получить то или иное значение КНД. При определенном оптимальном отношении R0/f0 КНД наибольший. Заданный интервал отношения R0/f0 = (1.0÷1.25). Расчетное отношение R0/f0 = 1.029, что удовлетворяет условию.

2. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯ

2.1 Диаграммы направленности облучателя

Полуволновой симметричный вибратор с контррефлектором в виде диска

Фазовый центр вибратора с контррефлектором в виде диска лежит между вибратором и контррефлектором несколько ближе к последнему. Обычно контррефлекторы выполняются в виде дисков диаметром 2d = (0.7 . 0.8), при этом ДН имеет форму, близкую к диаграмме с осевой симметрией. Расстояние между вибратором и контррефлектором выбирается близким к четверти длины волны, а длина вибратора - к половине длины волны (2l  /2).

Диаграмма направленности такого облучателя в Е плоскости рассчитывается по формуле [11]

Рисунок 5 – ДН облучателя в плоскости Е

а в Н плоскости - по формуле

Рисунок 6 – ДН облучателя в плоскости H

Эти формулы справедливы для E и H менее .

Таблица 2 – Расчет ДН конического рупора

2.1 Распределение поля в апертуре зеркала

Расчет распределения поля в апертуре зеркала осуществляется по следующим формулам:

где F0(Y) – диаграмма направленности облучателя,

Y0 – угол раскрыва,

Y – текущий угол.

Зависимость угла Y от текущего радиуса r:

,

3. РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

Инженерный расчёт пространственной диаграммы направленности ДН параболической антенны часто сводится к определению ДН идеальной круглой синфазной площадки с неравномерным распределением напряжённости возбуждающего поля. В данном случае распределение напряжённости возбуждающего поля в основном определяется ДН облучателя в соответствующей плоскости. Выражение для нормированной ДН зеркальной параболической антенны при этом имеет вид:

,

где J1, J2 – цилиндрические функции Бесселя первого и второго порядка.

- Коэффициент, показывающий во сколько раз амплитуда возбуждающего поля, на краю раскрыва меньше амплитуды в центре раскрыва в соответствующей плоскости с учётом различий расстояний от облучателя до центра зеркала и до края зеркала;

Екр, Емах – амплитуды поля на краю и в центре раскрыва.

ДН зеркальной параболической антенны имеет следующий вид (рисунок 2.5).

Приближенно коэффициент направленного действия зеркальной антенны определяется выражением:

, г

 Скачать реферат