Расчет радиолокатора кругового обзора (параболическая антенна)

Необходимое укорочение может быть найдено из соотношения:

,

7)  Коэффициент отражения равняется, если будет использоваться  кабель 75 Ом:

8)  Входное сопротивление

Коэффициент отражения облучателя

7.  Облучатели зеркальных антенн

Важным элементом зеркальной антенны является облучатель, во многом определяющий общие характеристики всей антенной системы. К облучателю предъявляются следующие требования:

1)  Амплитудная характеристика направленности должна обеспечивать надлежащее амплитудное распределение в раскрыве  и иметь минимальное излучение вне угла раскрыва зеркала.

2)  Фазовая характеристика направленности должна иметь устойчивый фазовый центр, совмещаемый с фокусом  зеркала.

3)  Желательно, чтобы поперечные размеры облучателя были минимальными во избежание затенения раскрыва.

4)  Электрическая прочность облучателя быть достаточной для пропускания полной рабочей мощности радиосистемы без опасности пробоя.

5)  Рабочая полоса частот облучателя должна соответствовать требуемой полосе частот радиосистемы.

6)  Конструкция облучателя должна обеспечивать необходимую стойкость к изменению метеоусловий  и допускать возможность  герметизации фидерного тракта. Как правило облучатель закрывают диэлектрическим кожухом.

Примем, что у нас за место облучателя служит обычный вибратор. .

Вибраторные облучатели состоят из активного вибратора и контррефлектора  в виде диска или пассивного вибратора. Для питания активного вибратора может использоваться коаксиальная линия или прямоугольный волновод. Две наиболее распространенные конструкции вибраторных облучателей  с коаксиальным питанием ( W = 50 Ом) и дисковым контррефлектором  показаны на рисунке ниже. Первая конструкция имеет симметрирующее устройство в виде четвертьволнового стакана, а второй конструкции применено  щелевое симметрирующее устройство. Во втором случае обеспечивается лучшее симметрирование вибратора, однако пропускаемая мощность обусловливаемая допустимым напряжением  допустимым напряжением между краями щели, получается меньше. Фазовый центр в обоих случаях находится между вибратором и контррефлектором, при чем оптимальный угол раскрыва зеркала составляет 140-160 градусов.

Рис.6. Виды симметрирующих устройств

Используем первое симметрирующее устройство.

Расчет первого симметрирующего устройства .

     Четвертьволновый «стакан» - является весьма простым симметрирующим устройством, применяемым при питании вибратора., который представляет собой четвертьволновый короткозамкнутый коаксиальный шлейф, образованный внешней оболочкой  кабеля и специально надетым на него отрезком цилиндра. Внешняя поверхность является кроме того, плечом полуволнового вибратора. При конструировании «стакана» следует обеспечивать максимальную величину его входного сопротивления, равную при :   где волновое сопротивление кабеля, образующего «стакан»,  коэффициент затухания этого кабеля.

     Уменьшение затухания достигается применением  для изготовления «стакана»металлов с малыми потерями и оптимальным выбором диаметров проводников кабеля, образующего «стакан». С точки зрения увеличения  выгодно заполнять «стакан» магнитодиэлектриком с высоким значением магнитной проницаемости. При этом уменьшаются геометрические размеры «стакана» из-за уменьшение длины волны в нем.

     Четвертьволновый стакан является узкополостным устройством.

     Размеры симметрирующего устройства:

8.  Вычисление геометрических размеров параболической антенны.

1)  Вычисление радиуса раскрыва(вычислен выше): м

2)  Вычисление фокусного расстояния параболоида

Известно, что отношение радиуса раскрыва антенны к параметру параболы, есть тангенс угла раскрыва деленного на четыре:

 м

3)  Облучатель будет располагаться в фокусе.

9.  Диаграмма направленности параболоида вращения.

Известно, что диаграмма направленности параболоида вращение равняется

10.  Расчет коэффициента стоячей волны.

Облучатель параболической антенны находится на пути распространения энергии, отраженной от зеркала. По отношению к этой энергии является приемной антенной, причем энергия принятая облучателем, направляется по питающей линии к источнику.

Если согласование уединенного облучателя было идеальным, то есть при отсутствии зеркала в тракте облучателя имела место бегущая волна, то после установки зеркала в тракте появляется волна, распространяющаяся в обратном направлении. Эта волна, появившаяся в результате приема облучателем части энергии, отраженной от зеркала, создает в питающей линией такой же эффект как и обычная отраженная волна, появляющаяся в линии в линии вследствие его частичного рассогласования с входным сопротивлением облучателя.

Обусловленный влиянием зеркала модуль коэффициента отражения:

мощность перехваченная облучателем, полная мощность подведенная к облучателю.

          Целесообразно компенсировать отраженную от зеркала волну в месте