Проектирование зеркальных антенн и устройств СВЧ, страница 2

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕННЫ.

1.1. Выбор формы раскрыва зеркала

Выбор формы раскрыва

зеркала  определяется видом

заданной   диаграммы напра-

вленности    (ДН).   Так   как

ширина     ДН   незначитель-

но   отличается   в   главных 

плоскостях   (менее,  чем в 2

раза)   в   качестве     зеркала

выбирается         параболоид

вращения,   имеющий  круг-

лую форму раскрыва.

Основные   геометриче-            Рис. 1. Геометрия зеркальной антенны

ские размеры зеркала: R, f -

радиус и фокусное расстояние зеркала; y₀ – угол раскрыва зеркала; r(y) – профиль зеркала; X – координата точки в раскрыве зеркала (X_max = R); x = X / R – нормированная координата точки (рис. 1.)

1.2. Выбор функции амплитудного распределения поля в раскрыве

Поскольку по техническому заданию (ТЗ) ширина диаграммы направленности в главных плоскостях отличается менее, чем в 2 раза выбираем круглый раскрыв. Из таблицы для этой формы раскрыва выбираем функцию позволяющую реализовать заданный УБЛ:

.                            (1)

По табличным данным строим (см. рис. 2) зависимость УБЛ(D):

D	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
УБЛ	-22.54	-24.53	-27.61	-31.61	-34.72

По графику УБЛ(D) находим  D_Е = 0,702 и D_Н = 0.782 обеспечивающие УБЛ^Е = -25.8 дБ и УБЛ^Н = -34,4 дБ соответственно. Пользуясь значениями D_Е и D_Н рассчитываем распределения поля в соответствующих плоскостях по формуле (1).

Рис. 2. Зависимость УБЛ(D)

Распределение поля в Е-плоскости раскрыва (рис. 3):

.

Распределение поля в Н-плоскости раскрыва (рис. 4):

.

Рис. 3. Распределение поля в Е-плоскости раскрыва

Рис. 4. Распределение поля в Н-плоскости раскрыва

1.3. Расчет размеров раскрыва

После выбора распределений поля E(x) в двух плоскостях можно найти размеры раскрыва. Они зависят от ширины ДН - 2q_0.5, рабочей длины волны l  и выбранных функций E(x). Как известно, с увеличением размера раскрыва в какой либо плоскости ширина главного лепестка ДН в этой плоскости уменьшается (при неизменном распределении поля) :

2q_0.5 = a_0.5 l / d,                                      (2)