еточна, так як вона справедлива, якщо довжина хвилі нескінченно мала в порівнянні з розмірами дзеркала і радіусами його кривизни.
Роботу параболічної антени можна описати таким чином. Енергія, що спрямовується облучателем на дзеркало, збуджує його, т. Е. Збуджує струми на його поверхні. Кожен елемент поверхні параболоїда, обтічний струмом, може розглядатися як елементарний джерело, що випромінює енергію за досить широкої діаграмі.
Для здобуття вузької діаграми спрямованості необхідно розподілити енергію між великим числом елементарних вібраторів, розташованих та збуджених таким чином, що в потрібному напрямку їх поля виявляються синфазними [4]. В даному випадку розподіл енергії здійснюється облучателем, а роль елементарних вібраторів грають елементи збудженої поверхні параболоїда, причому розподіл струмів в просторі таке, що в напрямку осі Z всі елементи поверхні параболоїда створюють поля однакової фази.
1.3 Спрямовані властивості параболічної антени
Розрахунок діаграми спрямованості параболічної антени може бути проведений за розподілом струмів на поверхні дзеркала - струмовий метод. Знаючи розподіл струму на поверхні дзеркала, можна визначити спрямовані властивості параболічної антени. Для цього необхідно проінтегрувати по всій поверхні дзеркала вираз для напруженості поля, створюваного елементом поверхні дзеркала, розглядаючи його як елементарний електричний вібратор.
Розрахунок ДН антени цим способом забезпечує досить точні результати в межах головної пелюстки і прилеглих до нього бічних пелюсток. Істотний недолік цього методу - відносна складність і громіздкість викладень [4].
Розглянемо як випромінюючої плоску поверхню розкриву. Якщо знехтувати струмами, затікають на зовнішню поверхню параболоїда, то можна визначити напруженість поля в будь-якій точці простору з розподілу поля на поверхні розкриву S. Для наближеного визначення розподілу поля на поверхні розкриву можна скористатися методом геометричної оптики, згідно з яким кожному променю опромінювача, падаючого на поверхню дзеркала, відповідає промінь, відбитий від цієї поверхні. Якщо опромінювач розташований у фокусі параболоїда, все відбиті від поверхні антени промені виявляються паралельними (плоска хвиля), і тому щільність енергії на шляху від випромінюючої поверхні параболоїда до випромінюючої поверхні не змінюється. На шляху від опромінювача до поверхні параболоїда амплітуда променів зменшується обернено пропорційно відстані.
Таким чином, якщо у фокусі параболоїда розміщений опромінювач з діаграмою спрямованості (?,?), то розподіл поля Е (?,?) в розкриві антени за методом геометричної оптики [6] визначиться рівністю:
=(1.8)
У рівності (1.8) постійні множники, що не представляють інтересу для справжнього розгляду, опущені. Діаграма спрямованості розкриву з розподілом (1.8) визначається формулою:
(1.9)
де
Апертурний метод дозволяє досить просто визначити спрямовані властивості антени з будь-яким як завгодно складним розкривом. Цей метод заснований на тих же нестрогих припущеннях, на яких заснований струмовий метод. Припущення про променевому поширенні поля від дзеркала антени до розкриву, властиве тільки апертурному методу, призводить до додаткових погрішностей, збільшується з ростом кута розчину дзеркала. Слід зазначити також, що апертурний метод не дозволяє визначити поляризаційні характеристики поля антени [4].
1.4 Ефективність параболічної антени. Оптимальний опромінювач
Розглянемо розкривши параболоїда як випромінюючу поверхню. Якщо розподіл поля на поверхні синфазно і рівномірно, то коефіцієнт спрямованої дії збудженої поверхні в напрямку осі OZ може бути визначений формулою [24]:
(1.10)
де S - площа збудженої поверхні.
Нехай тепер в розкриві антени розподіл поля задано функцією Е (М), де М - поточна точка поверхні. Визначимо коефіцієнт спрямованої дії цієї антени в напрямку осі Z. Поле, випромінювання антен в цьому в цьому напрямку, визначається рівністю:
(1.11)
де С - константа, в яку включені всі, що не представляють інтересу для справжнього розгляду, величини; dS - елемент поверхні. Для першої антени, у якій розподіл поля в розкриві синфазно і рівномірно, тобто Е (М)=Ео, маємо:
(1.12)
випромінювання антен з розподілом поля в розкриві Е (М) потужність:
(1.13)
Для синфазного і рівномірного розподілу випромінювання потужність:
(1.14)
Звідси к...
