омінювання;
коефіцієнт посилення приймальної антени не обмежується і може досягати 45-50 дБ, проте надто вузький (частки градусів) головний пелюсток не бажаний; т.к. через вібрацію антен можна втратити ШСЗ.
Крім того, коефіцієнт посилення приймальної антени визначається рівнем сигналу в місці прийому. Якщо ця зона впевненого прийому, то умови менш жорсткі, тому рівень сигналу на вході приймача великий, і потрібно не високий коефіцієнт посилення. Габарити, вага антени в цьому випадку будуть не великі. Спрощується конструкція приймального пристрою.
У зоні невпевненого прийому сигнал на вході приймача дуже слабкий, тому антена повинна бути розрахована оптимальним способом. Оптимізується антена щодо мінімального рівня ближніх бічних пелюстків, тому вони визначають шуми і перешкоди в тракті прийому.
. Загальні відомості і принцип дії дзеркальної антени
Дзеркальними антенами називають антени, у яких поле в розкриву формується в результаті відображення електромагнітної хвилі від металевої поверхні спеціального рефлектора (дзеркала). Джерелом електромагнітної хвилі зазвичай служить яка-небудь невелика елементарна антена, звана в цьому випадку опромінювачем дзеркала або просто опромінювачем. Дзеркало і опромінювач є основними елементами дзеркальної антени.
Дзеркало зазвичай виготовляється з алюмінієвих сплавів. Іноді для зменшення парусності дзеркало робиться не суцільним, а гратчастим. Поверхні дзеркала надається форма, що забезпечує формування потрібної діаграми спрямованості. Найбільш поширеними є дзеркала у вигляді параболоїда обертання, усіченого параболоїда, параболічного циліндра або циліндра спеціального профілю. Опромінювач поміщається у фокусі параболоїда або уздовж фокальної лінії циліндрового дзеркала.
Розглянемо принцип дії однозеркальная антени. Електромагнітна хвиля, излученная облучателем, досягнувши провідної поверхні дзеркала, збуджує на ній струми, які створюють вторинне поле, зазвичай зване полем відбитої хвилі. Для того щоб на дзеркало потрапляла основна частина излученной електромагнітної енергії, опромінювач повинен випромінювати тільки в одну півсферу у напрямі дзеркала і не випромінювати в іншу півсферу. Такі випромінювачі називають односпрямованим.
Принцип дії найпростішої дзеркальної антени приведений на малюнку 3.1:
Малюнок 3.1 - однозеркальная антена
- дзеркало, 2 - опромінювач, 3 - сферичний фронт хвилі опромінювача, 4 - плоский фронт хвилі опромінювача, 5 - діаграма спрямованості опромінювача, 6 - діаграма спрямованості дзеркала.
Точковий опромінювач (наприклад, маленький рупор), розташований у фокусі параболоїда, створює у поверхні дзеркала сферичну хвилю. Дзеркало перетворить її в плоску, тобто розбіжний пучок променів перетворюється в паралельний, чим і досягається формування гострої діаграми спрямованості.
. Розрахунок параметрів опромінювача
Пірамідальний рупорний опромінювач являє собою випромінювач як хвилеводу, до отвору якого прилягає рупор. Оскільки площа розкриву рупора більше площі отвору хвилеводу, то спрямованість випромінювача набагато зростає. А поступове розширення рупора при збільшенні розміру «а» наближається до 337 Ом. Крім того, фазова швидкість в рупорі поступово знижується до швидкості хвиль у вільному просторі, а це призводить до зниження коефіцієнта відбиття, збільшенню КБВ в тракті харчування.
Малюнок 4.1.1 - Рупорний опромінювач
Діаграма спрямованості повинна бути однаковою в площині «Е» і «Н» і мати головний пелюсток трапеціїдальной форми з круглими спадами рівня на краях. Для цього треба зробити розкривши рупора прямокутної форми з співвідношеннями сторін
(3.1)
Розмір прямокутного розкриву:
(3.2)
довжина хвилі
звідси довжина рупора
- кут розкриття; , Тоді
підставимо значення у вираз (3.2):
Розмір розраховується зі співвідношення (3.1):
У процесі руху хвилі в пірамідальному рупорі фронт перетворюється з плоского в сферичний. Фазовий центр отриманих хвиль знаходиться в точці перетину розширюються сторін рупора. Поле в розкриві внаслідок зміни форми фронту хвилі стає несінфазним, це знижує спрямовані властивості антени.
Коефіцієнт біжучої хвилі розраховуємо за формулою:
(3.3)
де модуль коефіцієнта відбиття можна наближено виразити наступною формулою:
(3.4)
а довжина хвилі в хвилеводі:
з виразу (3.4) маємо: ...
