Обоснование выбора облучателя, его виды. Определение геометрических параметров двухзеркальной антенны. Расчет диаметра раскрыва основного зеркала, фокусного расстояния и профилей зеркал. Расчет показателей облучателя и диаграммы направленности антенны.
Аннотация к работе
В качестве облучателей двухзеркальных антенн можно использовать диэлектрические стержни. Они имеют малые геометрические размеры, волна излучаемая ими имеет туже поляризацию, что и в возбуждающей системе.3.1 Определим диаметр раскрыва основного зеркала Зная, что , где D - КНД антенны, а S - площадь раскрыва, определяющаяся по формуле , а коэффициент использования поверхности двухзеркальной антенны возьмем равным В приближении геометрической оптики двухзеркальная антенна может быть сведена к эквивалентной ей по распределению поля в раскрыве однозеркальной антенны того же диаметра Определим фокусное расстояние эквивалентного параболоида по формуле Fэ = , где e - эксцентриситет образующего эллипса малого зеркала. Пусть 3.5 Рассчитаем фокусное расстояние малого зеркалаДиаграмму направленности диэлектрического стержня можно рассчитать при помощи следующих приближенных соотношений: где - длинна стержня в метрах, - коэффициент замедления. выбираемый по графикам рис. 5.2 ч.1 в зависимости от поперечного сечения стержня и длинный волны, - диаметр стрежня. k - волновое число и считается по формуле: k = 2?/? = 209.4395 м-1 диэлектрическая проницаемость выбирается вкупе с таким параметром как: длинна волны, по следующим зависимостям: Для обеспечения необходимой ширины ДН диэлектрического стержня, то есть выбрав необходимые параметры антенны, мы в программе ANT-4 меняя степень аппроксимирующего полинома, добиваемся необходимых показателей эффективности антенны, подобрав необходимый полном, мы выбрав удовлетворяющую нас длину стержня, меняя параметр k1, коэффициент замедления, получаем необходимую ширину ДН, а затем подбираем по этим графикам материал стержня. Структура поля возбуждаемого в волноводе данным вибратором, будет иметь такое же распределение, как и в линии, следовательно, будут, возбуждается волны, у которых в центре находятся пучности, это волны типа и т.д. волны с первым не четным индексом, а волны типа не будут возбуждаться, для одно волнового режима, необходима соответствующим образом подобрать размеры волновода, при котором волны высших типов будут угасать, для работы с волной необходимое условие: . Для того чтобы наша антенна работала на заданном типе волны и в нее не попадали высшие типы волн расстояние от вибратора до диэлектрического стержня должно быть больше (длинна волны в волноводе). Т.к. вибратор излучает волну в обе стороны, то для улучшения согласования вибратор будем вводить в волновод на расстоянии , при таком расположении набег фаз у отраженной волны от задней стенки будет равен ? и она сложится с волной, бегущей к стержню. Для получения горизонтальной поляризации в прямоугольном волноводе, есть два способа, либо вводить вибратор в волновод со стороны малой стенки, либо возбудить в прямоугольном волноводе волну , а за тем плавно повернуть волновод на 90 градусов.Для определения направленных свойств антенны, рассмотрим распределение поля в ее раскрыве. В раскрыве эквивалентного параболоида имеет такое же распределение поля, как в раскрыве двухзеркальной антенны, за исключением участка, затененного малым зеркалом. Для приближенного определения распределения поля на поверхности раскрыва можно воспользоваться методом геометрической оптики, согласно которому каждому лучу облучателя, падающему на поверхность зеркала, соответствует луч, отраженный от этой поверхности. Если облучатель расположен в фокусе параболоида, все отраженные от поверхности лучи оказываются параллельными (плоская волна), и поэтому плотность энергии на пути от поверхности параболоида до излучающей поверхности не меняется. В двухзеркальных антеннах некоторая часть апертуры затеняется малым зеркалом, в результате чего КНД уменьшается, а уровень боковых лепестков увеличивается.
План
Оглавление
1. Задание
2. Выбор облучателя
3. Определение геометрических параметров двухзеркальной антенны
3.1 Определим диаметр раскрыва основного зеркала
3.2 Выберем фокусное расстояние из соотношения
3.3 Воспользовавшись понятием об эквивалентном параболоиде найдем его фокус
3.4 Для уменьшения теневого эффекта лиаметр малого зеркала обычно выбирается в пределах
3.5 Рассчитаем фокусное расстояние малого зеркала
3.6 Рассчитаем профили зеркал
4. Расчет облучателя
5. Расчет Диаграммы направленности антенны
Список литературы
1.Задание
Исходные данные: КНД УБЛ Тип антенны Поляризация Частота f, ГГЦ