озбіжностей амплітудних розподілів цих площин, зручніше апроксимувати їх певним середнім АР. Обчислення будемо проводити в межах середнього кута розкриву (? Ср=54.725 °=0,304?), Тобто
Уявімо розраховані значення у вигляді таблиці.
Таблиця 2.2.
, 0.3040.480.350.270.5830.4580.240.6550.5330.210.720.6170.180.7890.7080.150.8480.7820.120.8950.8510.090.9410.920.060.9820.9570.030.9980.988011 Побудуємо графік отриманого розподілу за допомогою програми Advanced Grapher
Малюнок 2.7. Амплітудний розподіл антени.
2.5 Розрахунок наближених діаграм спрямованості
Розрахунок наближених діаграм спрямованості антени являє собою в нашому випадку складну теоретичну задачу. Для розрахунку скористаємося програмою KRUG (розробник Б.Д. Сітнянскій, ВлГУ, Кафедра РТ і PC), опис і теоретична основа якої наведені нижче.
Програма KRUG призначена для розрахунку діаграм спрямованості круглих синфазних раськривов з амплітудним розподілом (АР), монотонно спадаючим від центру площині антени до країв. Розрахунок в даній програмі проводиться в рамках апертурою теорії.
Визначення ДН параболічних антен пов'язано з обчисленням інтеграла по криволінійній поверхні дзеркала, порушуємо електричними струмами (струмовий метод) або інтеграла по плоскій поверхні вихідного отвору дзеркала - апертурі (апертурний метод). Апертурний метод значно простіше в реалізації і часто забезпечує точність, достатню в інженерних розрахунках. Його простота обумовлена ??тим, що еквівалентні електричний і магнітний струми в апертурі є синфазними, і під інтегралом залишається тільки функція АР.
Для апертур круглої і прямокутної форм є такі АР, для яких інтегрування призводить до відомим функціям і обчислення ДН сильно спрощується. Ці АР називаються парціальними (ПАР). Їм відповідають парціальні ДН. Основою програми KRUG є теорема:
Якщо нормоване AP (g) представляється у вигляді лінійної комбінації нормованих парціальних АР (gi) зі своїми вагами (pi), то ДН (F (?)) є лінійною комбінацією відповідних нормованих ПАР (F i ( ?)) з тими ж вагами, помноженими на параметри парціальних АР (M i).
Якщо, то
(2.10)
У наступній таблиці зазначимо основні парціальні розподілу та їх параметри.
Таблиця 2.3.
АРM=S КВП=1 N=SM=0.5S КВП=0.75 N=(1/3) SM=(1/3) S КВП=0.56 N=(1/5) SДН УБЛ =- 17.6 дБ УБЛ=- 24.6 дБ УБЛ=- 30.6 дБ
АРM=(1/4) S КВП=0.44 N=(1/7) SM=(1/3) S КВП=0.67 N=(1/6) SДН УБЛ=- 36 дБ УБЛ=- 33.6 дБ
Нормовані парціальні ДН виражаються через функції Бесселя першого роду першого порядків J n (u) і комбінацію функцій Бесселя і Струве нульового та першого порядків H n (u). Узагальнений аргумент u дорівнює половині електричного розміру антени, помноженого на синус кута спостереження:
(2.11)
Представлені в таблиці парціальні АР дають можливість досить точною апроксимації реально існуючого в антені амплітудного розподілу.
Зазначена в завданні антена, як вже було сказано в пункті (2.1), має у своєму розкриві два накладаються один на одного площині, що мають різні діаметри і однакову глибину розкриву. Тому методика розрахунку вибирається наступною:
) Проведемо за допомогою програми KRUG розрахунки ДН на середній частоті (602МГц) для кожної площини окремо, вважаючи розподіл осесиметричним.
) Розрахувавши середнє фокусна відстань і відповідний йому діаметр площини розкриву, проведемо розрахунок усередненої діаграми спрямованості на цій же частоті.
) Проведемо розрахунок ДН з урахуванням тіні, створюваної облучателем.
) Оцінюємо рівень похибки, обумовленої виносом опромінювача з фокусу.
2.6 Розрахунок діаграм спрямованості на середній частоті
Вихідними даними для програми будуть: обрана довга хвилі, отримане в пункті (2.4) нормоване амплітудний розподіл (G1) і діаметр площини розкриву (D).
Розрахуємо по формулі (2.4) середню довжину хвилі? ср:
? ср=С/f ср
? ср=0.498 м
Нормування АР (GI) здійснюється відносно діаметра площині (в програму вводиться величини GI при R=0.1D, 0.2D, 0.3D, 0.4D, 0.5D).
У наступній таблиці запишемо розраховані за допомогою графіків пункту (2.4) вихідні дані.
Таблиця 2.4.
Площ...
