y"> Форма дзеркала характеризується відношенням R o/f або кутом розкриву Дзеркало називається довго фокусною (дрібним), якщо R o/f lt; 2 або 2'iт або коротко фокусною (глибоким), якщо R o lf gt; 2 або 2у 0 gt; л. Якщо фокус знаходиться на перетині площині розкриву дзеркала з фокальною віссю, то R o/f=2 і 2у 0=i.
Принцип дії дзеркальної антени наступний. При падінні випромінюваної облучателем електромагнітної хвилі на дзеркало на останньому виникають електричні поверхневі струми (вторинні джерела електромагнітного поля). Ці струми існують не тільки на внутрішній, зверненої до опромінювача поверхні дзеркала, але також через явища дифракції електромагнітних хвиль і на його зовнішній поверхні. Електромагнітне поле, створюване дзеркальної антеною в будь-якій точці навколишнього простору, є результат додавання (інтерференції) полів: вторинного, створюваного поверхневими струмами, і первинного, створюваного облучателем. З позицій методу геометричної оптики розбіжні промені, які йдуть від джерела (опромінювача), що знаходиться у фокусі дзеркала, після відбиття від його поверхні стають паралельними. Паралельним променям відповідає плоский фронт хвилі. Розглянемо перетин параболоїда площиною Хо??. Освічена цим перетином парабола володіє тим властивістю, що відстані від її фокуса F до будь-якої точки, що лежить на лінії А4У, перпендикулярній осі параболи і паралельної її директрисі, по ламаним шляхах (ЕР 1 М 1, ЕР2М2 та ін.) Однакові. Встановлений у точці F опромінювач випромінює хвилі близькі до сферичним. При цьому розбіжні промені збігаються з лініями ЕР Ш, ГР 2 і т.д. Якби довжина хвилі первинного джерела була нескінченно малою, то промені, що падають на внутрішню поверхню параболоїда, відбивалися б від неї за законами геометричної оптики. При цьому внаслідок параболічної форми дзеркала все відбиті промені були б паралельні осі г і, таким чином, сферична хвиля перетворювалася б параболоїдом в плоску. Насправді довжина хвилі опромінювача не безкінечне мала, і тому відбиті промені йдуть нс паралельно, а розходяться. Однак расходимостью відбитих від дзеркала променів на невеликій ділянці шляху від дзеркала до поверхні розкриву (АВ на рис. 8.10, а) можна знехтувати , і цю поверхню можна вважати синфазно збудженої.
. 3 двухзеркальная антени
Розглянуті дзеркальні параболічні антени в порівнянні з іншими типами антен володіють хорошими електричними характеристиками, технологічні у виготовленні і мають порівняно просту конструкцію. Поряд з цими перевагами вони володіють недоліками, які в ряді випадків не дозволяють задовольнити комплексу вимог, що пред'являються до сучасних антен. Такими недоліками є велика довжина тракту від антени до приемопередающей апаратури і його розміщення в полі випромінювання антени; складність забезпечення амплітудного розподілу поля в розкриві, близького до рівномірного, із збереженням високого значення результуючого КВП неприйнятні в ряді випадків поздовжні габаритні розміри антени та ін. Тому поряд з одно- дзеркальними схемами антен були розроблені так звані дво- дзеркальні антени , в яких перераховані недоліки проявляються меншою мірою або повністю усуваються. Серед різноманіття типів двохдзеркальних антен є дві класичні: це дво- дзеркальні антени Кассегрена (рис. 4, а) і Грегорі (рис. 4, б). У цих антенах використовуються дві відображають поверхні: основна - велике (зазвичай параболічне) дзеркало і допоміжна - мале дзеркало, виконане або у вигляді частини гіперболоїда обертання (рис. 4, а), або у вигляді частини еліпсоїда обертання (рис. 4, б). Нехай опромінювач з фазовим центром, які у точці F2, випромінює в напрямку малого дзеркала сферичну хвилю. У кожній точці поверхні дзеркала дотримується правило: кут відбиття дорівнює куту падіння. При цьому внаслідок геометричних властивостей гіперболи (або еліпса) відображена малим дзеркалом хвиля, знову опиняючись сферичної, як би виходить з однієї точки - фокуса гіперболи (або еліпса) F 1, поєднаного з фокусом великого дзеркала - параболи. Ця хвиля трансформується великим дзеркалом в плоску. Другий фокус малого дзеркала F 2 поєднується з фазовим центром опромінювача (зазвичай рупора).
Малюнок 4, а. Антени Кассегрена.
Малюнок 4, б Антена Грегорі.
Геометрія двухзеркальной антени визначається наступними параметрами (рис. 5) R О і R М - відповідно радіуси розкриває великого і малого дзеркал, зазвичай RM=(0,1..0,2) R 0 - кут розкриву великого параболоїда; 2а про - кут опромінення джерелом (облучателем) країв малого дзеркала; f про - фокусна відстань великого дзеркала; f м - фокусна відстань малого дзеркала; 2с - відстань між фокусами малого дзеркала; е - ексцентриситет малого дзеркала. З перерахованих параметрів незалежними є чотири параметри, решта мо...
