Расчет антенны, предназначенной для радиотелескопа, страница 7

Запишем выражение нормированной ДН антенны в Е – плоскости (в дБ):

,                                    (18)

где ;

.

Аналогично и для Н – плоскости (в дБ):

,                                    (19)

где ;

.

Подставим в выражения (18) и (19) данные, получим зависимости. Их графики приведены на рис. 4.3 и 4.4 соответственно.

Рис. 4.3 ДН антенны в Е - плоскости

Рис. 4.4 ДН антенны в Н – плоскости

5 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 нашли волноводы прямоугольного сечения (a x b) 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 : . Исходя из этих условий, на практике выбирают размеры волновода, удовлетворяющие соотношениям:

, .                                (20)

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

,                                       (21)

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

Исходя из вышесказанного, выберем в качестве материала волновода алюминий, который обеспечит низкий коэффициент погонного затухания  (с учетом пересчета в  равен ) и малый вес фидерного тракта. Максимально допустимая мощность у такого волновода (сечением 19 х 9,5 мм) кВт, т.е. Р_раб ≈ 266 кВт < 173 кВт, что удовлетворяет требованиям технического задания. Определим КСВ для данного волновода. В общем случае он вычисляется как:

,                                               (22)

где ;  – модуль коэффициента отражения от раскрыва рупора; Г_З – модуль коэффициента отражения от зеркала антенны;

 – модуль коэффициента отражения от горловины рупора. В случае компесации реакции зеркала на облучатель, или при круговой поляризации Г_З=0.