. Вибір розмірів хвилеводу. p> Розміри поперечного перерізу прямокутного хвилеводу і вибираються з умови розповсюдження у хвилеводі тільки основного типу хвилі Н 10 :
В
Розмір повинен задовольняти умові і може бути обраний рівним. [5] Цим вимогам задовольняє хвилевід Р-81. Він володіє смугою пропускання, внутрішні розміри, товщина стінок 1.27 мм , гранична потужність 1.77 МВт . [6]
2. По заданому КУ знаходимо КНД рупора:
В
Вважаємо, тобто потужність енергії, що віддається генератором в антену, практично дорівнює потужності випромінювання антени. Тоді (). p> По заданому КНД знаходимо площа розкриву рупора:
, br/>
де для рупорів з корекцією фази [6]
В
3. Знаходимо боку розкриву рупора зі співвідношення. Задамо значення з міркувань, що сканування здійснюється в площині Е, і, відповідно, ширина діаграми спрямованості в цій площині повинна бути достатньо широкою. p> 4. Тоді:
В
5.В
Розрахуємо профіль лінзи, знайдемо фокусна відстань і ширину лінзи ( рис.3). Приймемо фокусна відстань рівним більшій стороні лінзи [6]:
Рис.3
Лінза прискорювальна - коефіцієнт заломлення. Нехай. Відстань між пластинами a знайдемо з формули
[4]. br/>
Одержуємо:
В
Профіль лінзи задається формулою [6]:
(1)
Підставляючи значення і в (1) отримуємо для даного випадку:
(2)
Вважаючи в (2) y = a 1 /2 знайдемо товщину лінзи d .
В
Товщина лінзи в площині Н буде іншою.
В
Розрахунок довжини і кутів розчину рупора
довжина рупора в площині E:
довжину рупора в площині Н вважаємо рівною довжині рупора в площині Е, тобто R 2 = R 1 = 23.3 см
Знаходимо кути розчину рупора:
В В
6. Розрахунок діаграми спрямованості рупорно-лінзового випромінювача:
Поле в розкриві синфазное, амплітудне розподіл в розкриві приймаємо збігається з полем у поперечному перерізі живлячої хвилеводу. Тоді діаграма спрямованості буде розраховуватися за такими формулами [5]:
- в Н площині;
- в Е площині.
Відповідно для нашого випадку діаграма спрямованості прийме вид:
- в Н площині;
- в Е площині.
Діаграма спрямованості рупора в Н площині:
В В
Діаграма спрямованості рупора в Е площині:
В
Розрахунок антеною решітки
Як вже зазначалося, антенні грати дозволяють зробити діаграму остронаправленной, збільшити КНД антени, забезпечити можливість огляду досить широкого сектора простору. Вихідними даними для розрахунку антеною решітки ( рис.4 ) є ширина діаграми спрямованості, сектор сканування.
В
Рис.4
Поляризація горизонтальна, значить, вектор лежить в горизонтальній площині. Тоді параметри решітки в площині Е: d 1 , n, L y , ,. p> Параметри решітки в площині Н: d 2 , m, L z , .
1. Розрахунок відстані між випромінювачами. p> Так як в площині Е здійснюється сканування, то відстань між випромінювачами знаходиться за формулою:
В
, - Знаходимо по діаграмі спрямованості рупора на рівні 0.3 (сектор сканування 10 дБ , або). Тоді:
В
Вийшло, що d 1 max менше боку рупора. Беремо . Відповідно, дана решітка не зможе здійснити хитання променя в заданому секторі. Так як антена не може забезпечити заданий сектор сканування на рівні 0.3, то самі задамо сектор сканування, припустимо, на рівні 0.7. По діаграмі спрямованості одиночного рупора знаходимо нове значення (сектор сканування).
У площині Н режим синфазний. Знаходимо відстань між випромінювачами, при якому КНД решітки досягає максимального значення, тобто оптимальне:
, де,
Беремо. Так як, то в діаграмі спрямованості будуть досить великі дифракційні пелюстки.
2. Розрахунок кількості випромінювачів. br/>
, br/>
3. Розрахунок довжини решітки. br/>В В
4. Розрахунок рівня бічних пелюсток. p> в площині Е:
В
так як в площині Н 2 випромінювача, то бічні пелюстки в діаграмі спрямованості в Н площині будуть відсутні.
5. Розрахунок КНД решітки. p> КНД антеною решітки знаходиться за формулою:, де - кількість випромінювачів в решітці; - КНД одиночного випромінювача.
В
Бачимо, що КНД решітки значно більше КНД одиночного рупора.
6. Визначення різниці фаз між...
