В
Марка хвилеводу:
Розміри хвилеводу:
в площині вектора Н:
В
в площині вектора Е:
В
Довжину хвилі л знаходимо за формулою:
,
де - швидкість світла.
В
2). Розміри рупора. p> а). Ширина сторін розкриву.
Ширину сторін розкриву рупора знаходимо із заданого розміру розкриву одиночного рупора:
S = 700 см 2 .
Так само відомо що, пірамідальний рупор оптимальний, якщо спотворення в Н-площині складають б 1 = 135є, а в Е-площині - б 2 = 90є. Отримуємо співвідношення:
В
Позначимо:
а 1 - ширина рупора в площині Н;
а 2 - ширина рупора в площині Є.
Складаємо систему з двох рівнянь:
В В
з цих рівнянь знаходимо:
а 1 = 32.4 см
а 2 = 21.6 см
б). Довжина рупора. p> Позначимо:
h 1 - довжина рупора в площині H,
h 2 - довжина рупора в площині Є.
см,
см.
Для пірамідального рупора ці довжини можуть бути різними і не сумісними, тому використовуємо рівняння В«Стикування рупора з хвилеводомВ»:
h 1 (1-a/a 1 ) = h 2 (1-b/a 2 ),
Щоб фазові спотворення в розкриві не перевищили допустимих, більшого значення довжини h приймаємо за постійне число і висловлюємо менше значення через більшу.
Підставляємо отримані значення довжин рупора в рівняння В«стикування рупора з хвилеводомВ»:
В
;
Приймаються значення: і за дійсні і в подальших розрахунках будемо використовувати їх.
в). Кут розкриття рупора:
Знаючи ширину сторін розкриву і довжини рупора, вважаємо кут розкриття у двох площинах за формулами:
;, кут розкриття в площині Н,
;, кут розкриття в площині Є.
3). Коефіцієнт спрямованої дії одного випромінювача.
,
де н - коефіцієнт використання площі.
Для пірамідального рупора . br/>В
4). Розрахунок ширини діаграм для одного рупора.
Ширина діаграми спрямованості в площині Н:
,.
Ширина діаграми спрямованості в площині Е:
,.
5). Графічне побудова діаграми спрямованості одиничного випромінювача.
При розрахунку діаграми спрямованості антени поле в розкриваючи можна приймати синфазним, так як в правильно спроектованому рупорі фазова помилка не змінює істотно діаграму спрямованості. Амплітудний розподіл як вказувалося раніше, приймається співпадаючому з полем в поперечному перерізі живлячої хвилеводу.
Діаграма спрямованості рупора може бути наближено розрахована з виразу, отриманого за формулою Кірхгофа. p> У площині вектора Н (Рис.1):
В
В
Малюнок 1.
У площині вектора Е (Рис.2):
В В
Малюнок 2.
За графіками визначаємо ширину діаграми спрямованості по перших нулях:
в площині вектора Н:
;
в площині вектора Е:
В
3. Розрахунок антеною решітки
Решітка синфазна, то є струми всіх випромінювачів синфазних (мають однакову фазу).
1). Розрахунок оптимального відстані між антенами в решітці.
При оптимальному відстані між випромінювачами КНД синфазної решітки досягає максимального значення, тому це відстань називається оптимальним.
;, в площині вектора Н.
Так як d 1опт менше, ніж розмір розкриву рупора в цій площині, то беремо значення d 1опт рівне a 1 :
;, в площині вектора Е.
Так як d 2опт менше, ніж розмір розкриву рупора в цій площині, то беремо значення d 2опт рівне a 2 :
Приймаються значення: і за дійсні і в подальших розрахунках будемо використовувати їх.
2). Коефіцієнт спрямованої дії антени.
Якість антени характеризується коефіцієнтом підсилення антени, рівним твору коефіцієнта спрямованої дії (КНД) на коефіцієнт корисної дії (ККД) антени:
В
Для рупорних антен можна вважати, що потужність втрат значно менше потужності випромінювання, завдяки чому ККД антени можна прийняти рівним одиниці:, значить
За технічним завданням: дБ або;
- КНД антени.
3). Розрахунок кількості випромінювачів в решітці.
Розрахуємо ширину діаграми спрямованості на рівні 0.5 за формулами:
,
в площині вектора Н, де - число випромінювачів в рядку.
,
в площині вектора Е, де - число випромінювачів в стовпці.
У технічному завданні дано: ширина діаграми спрямованості на рівні 0.5 за потужністю в горизонтальній площин...
