Теория связанных вибраторов, страница 18

Анализ показывает, что при заданных размерах излучателя существует оптимальное значение фокусного расстояния, при котором достигается максимум общего КПД. Для возбудителя в виде вибратора с контррефлектором оптимальное отношение – 0,38 ( ). Оптимальный уровень возбуждения достигается при отношении . Для облучателей с более широкой диаграммой направленности отношение  уменьшается, для облучателей с более узкой диаграммой направленности  увеличивается. При проектировании недорогих антенн применяют приближенную методику расчета, после чего несколько увеличивается диаметр зеркала. Под недорогими антеннами понимаются антенны с диаметром зеркала менее 3 м.

При проектировании антенн большего диаметра необходимо проводить расчет как можно более точно, поскольку стоимость изготовления зеркальных антенн больших размеров растет пропорционально кубу диаметра.

НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ФАКТОРЫ , ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН

1.  Вид амплитудного распределения в раскрыве.

2.  КИП излучателя (облучателя).

3.  Затенение раскрыва облучателем.

4.  Вытекание излучения на теневую поверхность зеркала.

5.  Наличие кросс-поляризации.

6.  Фазовые ошибки распределения.

7.  Потери проводимости (в металле) и диэлектрике (при наличии радиопрозрачных экранов).

Обычно суммарный КИП больших антенн не превышает 0.75, у антенн малого размера КИП составляет 0.45-0.65.

Различные шероховатости поверхности и неточности в изготовлении зеркал приводят к погрешности фазового распределения:

                                               (8.10)

В этом случае максимальный КНД:

                                     (8.11)

Например, для радиотелескопа РТ-22 допуск при изготовлении составляет 0,5 мм, диаметр – 22 метра.

;    λ=0.8 см;   ;   КИП=0.45;  .

При необходимости качание луча в зеркальных антеннах достигается смещением облучателя относительно фокуса.

Проблема – затенение поверхности облучателем. Одно из решений – вынос облучателя из фокуса.

ДВУХЗЕРКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ

В двухзеркальных антеннах, помимо основного зеркала, вводят дополнительное зеркало относительно малых размеров. Основная задача, которая решалась при проектировании двухзеркальных антенн – уменьшение переизлучения. Основное зеркало чаще всего остается параболоидом вращения, дополнительное зеркало может быть гиперболоидом вращения (антенна Кассегрена) или в виде эллипсоида (антенна Грегори).

Антенна Кассегрена