тени приблизно 0.9, можна розрахувати її коефіцієнт підсилення.
Точне визначення параметрів антени.
Коефіцієнт використання поверхні
(4.4),
де
s=0.4? 10-3? 10-5 - точність виконання профілю дзеркала. Приймемо s=10-4.
Тоді згідно (2.7)
Ефективна площа антени
(4.6)
Коефіцієнт спрямованої дії
(4.7)
Коефіцієнт підсилення антени
(4.8)
5. Конструктивний розрахунок антени
.1 Розрахунок профілю дзеркала
параболічна антена опромінювач дзеркало
Дзеркальні антени мають найбільший КНД при синфазном порушенні розкриву. Параболічний профіль дзеркала забезпечує однакові довжини електричних шляхів від опромінювача, встановленого у фокусі параболоїда обертання, до кожної точки площині розкриву. У полярній системі координат парабола описується рівнянням:
(5.1)
де r, Y - полярні координати, f0 - фокусна відстань. В даному випадку Y змінюється від 0 до Y0, тобто від 0o до 47o. (додаток А, рисунок 5.1).
.2 Вибір конструкції дзеркала
З метою зменшення ваги і вітрових навантажень поверхню дзеркала часто виконується перфорованою або сітчастої (рисунок 5.1).
Малюнок 5.2 - Перфорована (а) і сітчаста (б) поверхню дзеркала
При такій конструкції дзеркала частина енергії просочується крізь нього, утворюючи небажане випромінювання. Допустимим є значення коефіцієнта проходження у зворотному напрямку:
(5.2)
де Робра, Рпад - потужність випромінювання у зворотному напрямку і падаючого на дзеркало, відповідно. Двох лінійна сітка працює задовільно при відстані між провідниками l lt; 0.1l=16.7мм і діаметрі проводів d? 0.01l=1.67мм.
.3 Визначення допусків на точність виготовлення
Неточність виготовлення дзеркала викликає несінфазность поля в розкриві. Допустимими є фазові спотворення поля в розкриві дзеркала не більше ± p/4. При цьому зменшення коефіцієнта посилення антени не перевищує декількох відсотків [3].
Нехай поверхню параболоїда має деякі нерівності з найбільшим відхиленням від норми Dr (малюнок 5.3).
Малюнок 5.3 - Допуски на точність виготовлення дзеркала
Шлях променя, відбитого від поверхні в місці найбільшого відхилення від r змінюється при цьому на величину
Dr + Dr? cos (Y), (5.3)
а відповідний зрушення фаз складе величину і він не повинен перевищувати p/4, звідси отримуємо:
(5.4)
Аналіз отриманого виразу показує, що в близи центру параболоїда необхідна точність виготовлення дзеркала найвища. Тут найбільше відхилення від ідеальної поверхні не повинно перевищувати
у кромки параболоїда вимоги до точності виходять найменшими. Точність установки опромінювача так само визначається нормами на найбільші допустимі фазові спотворення поля в розкриві [6].
Нехай фазовий центр опромінювача зміщений на Dx (малюнок 5.3).
Малюнок 5.4 - Допуски на точність установки опромінювача
Тоді довжини шляхів променів від фазового центру до розкриву збільшуються. Найбільше подовження шляху відбувається у променів, падаючих на вершину дзеркала. Це подовження шляхів при малих зсувах можна приблизно визначити як Dx? Cos (Y). Тоді зміна фази складе величину:
(5.6)
де Df0, Dfa- фазові спотворення, що виникають через неточності установки опромінювача, в центрі і на краю розкриву, відповідно. Ця величина не повинна перевищувати p/4, звідси отримаємо, що
(5.7)
Таким чином, зі збільшенням кута розкриву точність і установка опромінювача у фокусі підвищується.
Висновки
Підводячи підсумок виконаної роботи, можна виділити наступні моменти:
із збільшенням кута розкриву точність і установка опромінювача у фокусі підвищується;
ширина ДН на рівні повинною потужності:
Q0.5=76 мрад (за умовою)
Q0.5=74 мрад (за розрахунками), що цілком допустимо, тому це становить близько 2.6% (допустиме значення до 5%);
УБЛ:
дБ (за умовою)
.071 дБ, що дещо більше допустимого. Для зменшення рівня бічних пелюсток можна рекомендувати збільшити радіус розкриву антени.
Список літератури
1. Антени та пристрої НВЧ. Проектування фазованих антенних решіток/під ред. проф. Воскресенського Д.І.- М .: Радянське радіо, 1994. - 592 с.
. Сазонов Д.М. Антени та пристрої СВЧ.- М .: Вища школа, 1988. - 432 с.
. Кочержевскій Г.М., Єрохін Г.А., Козирєв Н.Д. Антенно-фідерні пристрої.- М .: Радіо і зв'язок, 1989. - 352 с. ...
