Реферат: Малошумящие однозеркальные параболические антенны
l - длина волны излучаемого (принимаемого) антенной радиосигнала;
R – радиус раскрыва зеркала (рис. 1)
Рис.1. Зеркальная параболическая антенна.
Однако, добиться равномерного возбуждения раскрыва практически не удается. Известно, что коэффициент направленного действия зеркальной антенны имеет наибольшую величину в том случае, если амплитуда возбуждающего поля на краю раскрыва составляет не менее одной трети от амплитуды поля в центре раскрыва.
Неравномерное возбуждение раскрыва зеркала приводит к некоторому расширению главного лепестка диаграммы направленности, так как уменьшается эффективная площадь раскрыва. Кроме этого, необходимо иметь в виду, что чаще всего диаграммы направленности зеркальных антенн не обладают осевой симметрией, (большинство излучателей формируют осенесимметричные диаграммы направленности), т.е. ширина главного лепестка в плоскостях Е и Н различна. В большинстве практических случаев это влечет за собой следующее изменение выражения (1):
2q≈1.2
(2)
2q≈1.3
(3)
где 2q,2q
- ширина диаграммы направленности соответственно Н и Е плоскостях.
Тогда R для Н плоскости:
(м)
R для Е плоскости:
(м)
В связи с тем, что в задании на курсовую работу имеются данные о ширине диаграммы направленности в обеих плоскостях, из выражений (2) и (3) определяем диаметр раскрыва d= 2R
, при, чем, из полученных двух значений диаметра выбираем наибольшее, т.е.:
d=2*0.315(м), следовательно:
=0.63(м)
1.2 Определение угла раскрыва и фокусного расстояния зеркальной антенны.
В зависимости от размещения облучателя относительно зеркала можно получить, то или иное значение КНД. При определенном оптимальном отношении R/f
КНД наибольший. Это объясняется тем, что количество теряемой энергии зависит от формы диаграммы направленности облучателя и отношения R
/f
. При уменьшении отношения R
/f
от оптимального КНД уменьшается, т.к. увеличивается часть энергии, проходящей мимо зеркала. С другой стороны, увеличение этого отношения также приводит к уменьшению КНД в связи с более сильным отклонением закона распределения возбуждения от равномерного; оптимальное значение R
/f
определяется по апроксимированной нормированной диаграмме направленности облучателя (апроксимация функцией вида F(
)= cos
(
), где n определяет степень вытянутости диаграммы направленности облучателя).Для рупорных облучателей значения приводим в таблице ниже:
N | R![]() ![]() | ν |
6 | 0.8…1 | 0.81 |
F()= cos
(
)=cos
Расчет апроксимации диаграммы направленности облучателя приведен в приложении.
В зависимости от значения n определяем оптимальную величину отношения R/f
. Более точное значение R
/f
определяем из графиков зависимости КИП ν параболоида от угла раскрыва ψ
, при различных n.
Из велличины отношения R/f
с учетом расчетного R
определяем значение f
:
f= R
/(0.8…1.0)=0.315/0.9=0.35 (м)
Угол ψ может быть рассчитан на основе следующего соотношения:
ψ= 2 arctg
= 2arctg
=2 arctg(0.45)=48
2. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРРИСТИК ОБЛУЧАТЕЛЕЙ.
Расчет сводится к определению геометрических размеров облучателя, при которых уменьшение амплитуды поля на краю раскрыва зеркала происходит до одной трети амплитуды поля в центре раскрыва и диаграммы направленности облучателя.
Диаграмму направленности конического рупора рис(2) определяем как для идеальной круглой излучающей поверхности радиусом a:
F()=
,
где J (
sin
) – цилиндрическая функция Бесселя первого рода,