7460,422691500,5424640,60844618000600,4347290,508616
Діаграми спрямованості опромінювача в Н і Е площинах представлені у додатку 1.
Коефіцієнт спрямованої дії (КНД) рупорної антени можна приблизно обчислити за формулою:
Розрахунок діаграми спрямованості (ДН) антени виробляється по полю в розкриві.
3. Розрахунок діаграми спрямованості і КНД антени
Обчислимо розподіл амплітуди поля в розкриві за формулою:
Графік розподілу амплітуди поля і апроксимуючої функції приведений у додатку 2. А розрахунок наведено в таблиці 2
Таблиця 2
У відповідності з графіком, розрахункова формула, яка відповідає вибраному амплітудному розподілу, має вигляд:
Таблиця 3
При такому розподілі амплітуди поля в розкриві рівень бічних пелюсток і ширина діаграми спрямованості відповідно:
КВП розкриву при цьому становить 0,75.
Формула для ДН (множника системи) має вигляд:
Графік нормованої ДН від змінної представлений у додатку 3.
КНД антени розраховується за наступною формулою:
У цій формулі:
- геометрична площа розкриву;
- коефіцієнт ефективності антени;
- коефіцієнт, що враховує розсіювання потужності краями дзеркала, на облучателе, що кріплять його деталях і в бічних пелюстках опромінювача.
При заданих діаметрі дзеркала і діаграмі спрямованості опромінювача коефіцієнт ефективності антени, а, отже, і КНД антени є функцією тільки кута розкриву дзеркала. Ця функція має максимальне значення при деякому куті розкриву, який для даного опромінювача називають оптимальним. Дослідження на максимум функції, при осьової симетрії діаграми спрямованості опромінювача дає наступне рівняння для визначення:
Так як часто діаграма спрямованості опромінювача задана графічно, то рішення рівняння проводиться також графічно.
Діаграма спрямованості опромінювача добре апроксимується функцією виду в проміжку. При вважають. Малюнок, що показує залежності і приведений у додатку 4.
Таблиця 4
Коефіцієнт ефективності параболічної антени може бути визначений за допомогою графіка, зображеного на малюнку 3. На цьому малюнку наведена залежність при n=1,2,3.
Рис. 3 Графік для визначення коеф. ефективності
Для більшості застосовуються на практиці облучателей відповідає напрямкам, в яких поле опромінювача слабшає на 9-10 дБ у порівнянні з полем в напрямку максимуму. Тому на практиці вважають, що кут розкриву дзеркала повинен дорівнювати ширині ДН опромінювача на рівні 0,1 по потужності.
Виходячи з цього:
КНД антени з вищевикладеної формули:
D=12909
. Конструктивний розрахунок антени
Профіль дзеркала, що утворюється обертанням навколо осі Z, визначається рівнянням:
При=6 м отримаємо:
З метою полегшення дзеркала, а також зменшення тиску вітру на нього, дзеркало виготовлено не з суцільного металевого листа, а з сітки проводів (трубок), що припустимо при лінійної поляризації. При застосуванні такої конструкції дроти (трубки) розташовуються паралельно вектору напруженості електричного поля (рис.5).
Рис. 4 Конструкція дзеркала антени
Коефіцієнт проходження решітки з проводів в даному випадку дорівнює:
Дзеркало можна вважати хорошим, т. к. коефіцієнт проходження не перевищує 1%.
При визначенні допуску на точність виготовлення дзеркала виходять з допустимої фазової помилки в розкриві, рівної.
Це дає
де - допустиме відхилення радіуса поверхні дзеркала.
Допуск в центральній поверхні дзеркала дорівнює:
.
У кромки параболоїда:
Виходячи з тієї ж допустимої фазової помилки в розкриві, отримаємо:
допустиме зміщення фазового центру опромінювача з фокусу уздовж фокальної осі.
допуск на зміщення опромінювача по нормалі до фокальній осі:
Наведені вище співвідношення отримані на основі елементарних геометричних перетворень і дають лише орієнтовну оцінку допусків. З них випливає, що для глибоких дзеркал допуск є більш жорстким, ніж для дрібних.
Тіньовий ефект опромінювача обумовлений тим, що він знаходиться на шляху відбитих від дзеркала променів і тому екранує частину розкриву.
Вплив затінення розкриву опромінювача можна вра...
