Зеркальные антенны, страница 5

Нормированная ДН антенны в плоскости Е:

.

Зададим пределы интегрирования:

.

Рис.9.График зависимости нормированной ДН антенны в плоскости Е от угла

1.8. Выбор фидерного тракта

Питающий антенну фидерный тракт должен соответствовать рабочему диапазону волн, обладать малыми потерями передаваемой мощности, достаточной электрической прочности без опасности возникновения электрического пробоя и вносить минимальные искажения в спектр частот передаваемых сигналов. В сантиметровом диапазоне наибольшее применение находят волноводы прямоугольного сечения (a>b) с основной волной H₁₀.

При этом поперечные размеры волновода относительно рабочей волны длины волны l выбирается из условий распространения только основной волны H₁₀. Основная волна имеет наибольшую критическую длину l_крmn и наименьшие потери. Для H_mn – волн в прямоугольном волноводе

.

Отсюда получаем . Условия распространения только основной волны H₁₀ имеют вид

a<l<2a; l>2b.

Из этих условий на практике и выбирают размеры волновода

.

Размеры волновода следует уточнить, используя характеристики стандартных прямоугольных волноводов (см. приложение).

Выбранный волновод должен отличаться компактностью и обеспечивать необходимую электрическую прочность. При этом величина передаваемой рабочей мощности (импульсной мощности передатчика) должна соответствовать , где P_max – максимально допустимая мощность, передаваемая волной H₁₀ по волноводу с воздушным заполнением.

Коэффициент погонного затухания a волны в волноводе определяется материалом (медь, латунь, алюминий), из которого изготовлен волновод. Величину a (в дБ/м) выбирают из табл. и пересчитывают Hn/м, учитывая соотношения 1дБ/м»0,115 Hn/м.

КСВ в тракте отличен от 1 за счет отражений от горловины и раскрыва рупора (с модулями коэффициентов отражения Г_г и Г, соответственно) и за счет влияния зеркала на облучатель, учитываемого модулем коэффициента Г_з. В худшем случае общий коэффициент отражения равен сумме Г_S=Г_г+Г+Г_з. Для рупорного облучателя величины Г, Г_г находят по формулам

,

.

В случае компенсации реакции зеркала на облучатель или круговой поляризации Г_з=0. Величина КСВ равна

КСВ=(1+Г_S)/(1-Г_S).

Если значение КСВ получилось выше указанного в ТЗ, необходимо решить задачу согласования облучателя с выбранным волноводным трактом, применив согласующее устройство. При этом система «облучатель - зеркало» рассматривается для волноводного тракта как эквивалентная нагрузка с нормированным сопротивлением

КПД тракта h_фид можно определить, зная его длину l, КБВ и коэффициент затухания a (в Hn/м).

.

В согласованном режиме КБВ=1 и .

1.9. Расчет основных параметров антенны