Курсовая работа: Проектирование двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена

В качестве облучающего элемента в техническом задании задан конический рупор, возбуждаемый волной Н₁₁ , которая подводится к нему с помощью круглого волновода. В этом случае, поле излучения в главных плоскостях определяется х-й составляющей электрического вектора и у-й составляющей магнитного вектора в раскрыве. Эти составляющие имеют следующее амплитудно-фазовое распределение в раскрыве:

Где r - текущая радиальная координата раскрыва, j - угловая координата, r₀ - радиус раскрыва, R-длина рупора. Для расчета воспользуемся формулами из [1] .

Как было сказано выше, в угол 2f должна «вписываться» диаграмма направленности облучателя по уровню - (10 - 20) дБ, чтобы создать необходимое амплитудное распределение в раскрыве и иметь высокий коэффициент перехвата. Следовательно, задаваясь шириной диаграммы направленности мы находим радиус раскрыва рупора, соответственно получим:

Длина оптимального рупора связана с его диаметром следующим соотношением:

Определим максимальную фазовую ошибку на краях апертуры, по формуле:

Так как рупор является облучателем зеркальной антенны, то встает вопрос определения его фазового центра. Для рупорных антенн с максимальной фазовой ошибкой на краю апертуры положение фазового центра можно определить по формулам :

Таким образом, получили исходные данные необходимые для расчета диаграммы направленности облучателя и антенны по программе.

РАСЧЕТ ПИТАЮЩЕЙ ЛИНИИ

В качестве облучателя используется конический рупор, питание таких рупоров осуществляется от круглого волновода или через плавный переход от прямоугольного.

Применим круглый волновод с основной волной . Волновод должен подводить к облучателю только волну и пропускать заданную мощность.

Соотношение радиуса волновода и критической длины волны в волноводе:

Отсюда r, учитывая, что

Нижняя граница работы волновода на основной частоте определим:

=7,7мм

Таким образом, радиус волновода надлежит выбирать из полученного неравенства:

Выбираем

из-за возможных неоднородностей, качества поверхности внутренних стенок волновода, чистоты заполняющего волновод воздуха большее значение брать не рекомендуется.

Определим максимальную мощность, которая может быть передана через волновод: