Расчет антенны, предназначенной для радиотелескопа, страница 8

В результате вычисления получим КСВ=1.379>1.13, что не удовлетворяет ТЗ. Так как КСВ получилось выше заданного, то необходимо решить задачу согласования облучателя с выбранным волноводным трактом, применив согласующее устройство. Таким устройством является четвертьволновый трансформатор. Рассмотрим систему «облучатель-зеркало» как эквивалентную нагрузку с нормированным сопротивлением

.

Принцип четвертьволнового согласования заключается в согласовании активных нагрузок, как и в нашем случае. Воспользуемся формулой для четвертьволнового трансформатора [2]:

,                                          (23)

где Ом – волновое сопротивление воздушного волновода с волной .

После расчета получим, что Ом. Выберем в качестве диэлектрика полистирол с диэлектрической проницаемостью , следовательно, длина этой диэлектрической вставки будет равна см.

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

.                                     (24)

Поскольку мы решили задачу согласования, то примем, что , а следовательно соотношение (24) упростится:

.

6 Расчет основных параметров антенны

Коэффициент направленного действия  синфазного раскрыва ЗА в направлении максимума излучения, найдем по формуле:

,                                                (25)

где  – площадь раскрыва;  – КИП раскрыва.

Результирующий КИП апертуры зеркала определяют так: , здесь  – соответственно КИП в плоскости Е и в плоскости Н. Эти значения мы можем определить по таблице 1 [5, стр. 29]. КИП в Е-плоскости имеет табличное значение, . КИП в Н-плоскости найдем по графику зависимости КИП(∆_н) на рис. 6.1. Получим , а результирующий КИП ν=0.68. Подставим всё в соотношение (25), получим: .

Рис. 6.1 Зависимость КИП от скачка поля в Е - плоскости

Определим КПД апертуры зеркала в обеих плоскостях:

.                                      (26)

После вычисления получим: , , а результирующий КПД апертуры зеркала: , .

Затенение части зеркала облучателем можно оценить, как , где  – площадь затенения;  – площадь раскрыва апертуры зеркала. Подставляя значения, получим . Т.е. часть затенения зеркала незначительна по сравнению с размерами самого зеркала. Примем КПД зеркала . Теперь рассчитаем КПД антенной системы в целом: