Расчет антенны, предназначенной для системы спутникового телевидения, страница 6

Графики ДН зеркальной антенны приведены на рисунках 9 и 10 соответственно.

Рисунок 9.ДН антенны в Е - плоскости.

Рисунок 10.ДН антенны в Н - плоскости.

7. ВЫБОР ФИДЕРНОГО ТРАКТА.

Питающий антенну фидерный тракт должен соответствовать рабочему диапазону волн, обладать малыми потерями передаваемой мощности, достаточной электрической прочностью без опасности возникновения электрического пробоя и вносить минимальные искажения в спектр частот передаваемых сигналов. В сантиметровом диапазоне наибольшее применение находят прямоугольные волноводы с основной волной .

При этом поперечные размеры волновода относительно рабочей длины волны  выбираются из условий распространения только основной волны . Основная волна имеет наибольшую критическую волну и наименьшие потери. Для  .

Из этих условий на практике и выбирают размеры волновода:

, .                                      (18)

Кроме того, выбранный волновод должен отличаться компактностью и обеспечивать необходимую электрическую прочность. При этом величина передаваемой рабочей мощности (импульсной мощности передатчика) должна соответствовать условию

,                                            (19)

где  – максимально допустимая мощность, передаваемая волной  по волноводу с воздушным заполнением.

Выбранный в качестве фидера при проектировании облучателя прямоугольный волновод стандартного поперечного сечения  удовлетворяет всем этим требованиям. Материала волновода – медь, у которой коэффициент погонного затухания , с учетом пересчета в  равен . Максимально допустимая мощность кВт, что много больше указанной в техническом задании.

Определим КСВ для данного волновода. В общем случае он вычисляется как:

,                                               (20)

где ;

        – модуль коэффициента отражения от апертуры рупора;

        – модуль коэффициента отражения от горловины рупора.

Рисунок 11. КСВ в тракте до согласования в диапазоне рабочих частот

Выше показан график зависимости КСВ в тракте от длины волны, как  видно КСВ больше заданного в ТЗ (КСВ = 1,15), поэтому будем использовать перестраиваемое согласующее устройство. 

КПД фидера можно определить, зная его длину l, КБВ и коэффициент затухания , по соотношению:

.                                         (21)

Считая, что задача согласования решена (КБВ = 1), определим . Высокое значение КПД фидера объясняется небольшой его длиной и низким затуханием.