ьного рупора і розмірів живлячої хвилеводу.
Початкові значення розмірів рупора можна отримати за формулами:
, (8)
де, (див. рис.2).
Отримуємо, що ap = 10.52 см, bp = 4.541см.
Розміри a і b хвилеводу знаходимо за заданою довжині хвилі з таблиць стандартних перерізів, рекомендованих ГОСТом [1].
Одержуємо: a = 7.2 см, b = 3.4 см.
Проведений аналіз помилки між реальною ДН рупора і необхідної показує, що початкові значення розмірів рупора не забезпечують помилки меншою 7%. Тому скорегуємо ap і bp так, щоб помилка в діапазоні кутів розкриву становила менше 7%. Аналіз помилки показує, що можна взяти ap = 8.5 см, bp = 3.9 см.
В
Розрахунок реальної ДН рупора проведемо по наближеним формулами:
, - площину Е, (9)
,
-площину Н,
де
, Г =
-модуль коефіцієнта відбиття хвилі від розкриву рупора.
Графіки розрахованих ДН і помилок представлені на Рис3, 4,5,6.
В
Рис.3. ДН реального опромінювача і необхідна ДН в площині Є.
В
Рис.4. Функція помилки в секторі кутів розкриву в площині Є.
В
Рис.5. ДН реального опромінювача і необхідна ДН в площині Н.
В
Рис.4. Функція помилки в секторі кутів розкриву в площині Н.
Розрахуємо довжини рупора Re і Rh. При виборі довжин рупора необхідно виконати дві умови: допустимий рівень фазових спотворень і правильну стиковку рупора з живильним хвилеводом. p> Перша умова виконується в оптимальному рупорі. Він має максимальний КУ при фіксованій довжині і мінімальних поперечних розмірах ap і bp. Для такого рупора справедливі формули:
(10)
Для розрахованих bp і ap маємо:
1.133
Вибравши Rh = 4 см, отримаємо, що Re = 22.667 см, що задовольняє умовам (10).
Друга умова полягає в тому, що знайдені розміри рупора повинні забезпечувати допустиму величину квадратичних фазових помилок Фе, Фh в розкриваючи рупора:
(11)
Для знайдених розмірів отримуємо: Фе = 0.058 радий, Фh = 1.559 радий, що задовольняє умовам (11).
Тепер визначимо положення фазових центрів рупора в головних площинах за формулами [1]:
,
звідки Xe = 0.014 см, Xh = 0.837 см.
Відстань 0.5 (Xe-Xh) має задовольняти допуску на зміщення фазового центру опромінювача з фокусу дзеркала вздовж його осі:
.
Таким чином можна вважати, що розрахунок рупорного опромінювача завершений.
Розрахунок реального розподілу поля і ДН дзеркала
У параболоїда обертання (усіченому параболоїда) з реальною нормованої ДН опромінювача справедливо. Після нормировки отримуємо розрахункову формулу:
(12)
Враховуючи зв'язок (5), розрахуємо реальний розподіл поля, а також функцію помилок і побудуємо на одному графіку залежності Epe, h (xn) і Ee, h (xn) (див. рис5, 6,7,8).
В
Рис.5. Залежність реального і необхідного розподілів поля в розкриваючи дзеркала в Е-площині. br/>В
Рис.6. Графік функції помилок в Е-площині. br/>В
Рис.7. Залежність реального і необхідного розподілів поля в розкриваючи дзеркала в Н-площині. br/>В
Рис.8. Графік функції помилок в Н-площині. br/>
Розрахуємо реальну ДН антени.
,
де,
в площині Н-
,
де.
Нормовані ДН, переведені в децибели показані на ріс9, 10.
В
Рис.9. Реальна, нормована ДН дзеркала в площині Н.
В
Рис.10. Реальна, нормована ДН дзеркала в площині Є.
Вибір фідерного тракту
Живлячий антену фідерний тракт повинен відповідати робочому діапазону хвиль, мати малими втратами переданої потужності, достатньої електричної міцністю без небезпеки виникнення пробою і вносити мінімальні спотворення в спектр частот переданих сигналів. У сантиметровому діапазоні найбільше застосування знаходять хвилеводи прямокутного перерізу axb (a> b) з основною хвилею Н10. p> У смузі частот, заданої в ТЗ (33005%) використовуємо прямокутний хвилевід, розміри якого були визначені вище: a = 7.2 см, b = 3.4 см. При цьому хвилевід має коефіцієнт погонного загасання дБ/м, максимально допустиму потужність, переданої хвилею Н10 Pmax = 10860 кВт.
Розрахуємо КСВ в тракті.
(13),
де-сумарний коефіцієнт відбиття від горловини і від розкриву рупора, що дорівнює:
,
В
.
Розрахунок дає: КСВ = 1.535. У ТЗ заданий КСВ = 1.16. Значить необхідно вирішити завдання узгодження системи опромінювач-дзеркало з хвилеводом. p align="justify"> Для виключення віддзеркалень від розкриву рупора використовуємо відбивач у вигляді двох діелектричних пластин, одна з яких розташо...
