Расчет антенны, предназначенной для радиотелескопа, страница 9

.

По рассчитанным значениям  и  легко определить коэффициент усиления антенны:  или =52,734 дБ.

7 Расчет конструкции антенны

Профиль зеркала  рассчитывается в двух плоскостях, в секторе углов  по формуле:

Для выбранной нами формы раскрыва (усеченного параболоида вращения) эта формула является расчетной для обеих главных плоскостей, отличие только в секторе углов  и . Графики профиля зеркала в обеих плоскостях приведены на рис. 7.1, 7.2.

Рис. 7.1 Профиль зеркала в Е - плоскости

Рис. 7.2 Профиль зеркала в Н - плоскости

Допуск  на точность изготовления профиля (рис.7.3) устанавливается критерием Релея: . Вершину зеркала следует изготавливать наиболее тщательно. График зависимости допуска от угла раскрыва приведен на рис. 7.4. Далее определим технические допуски  на установку фазового центра облучателя в фокусе зеркала:

, , .      (27)

Подставим численные значения в соотношения (27) получим: см, см и см.

Чертеж зеркала (рефлектора) приведен в Приложении 2.

Рис. 7.3 Определение допусков

Рис. 7.4 Допуск на точность профиля зеркала

Эскиз антенны, предназначенной для радиотелескопа, приведен в Приложении 4. Конструкция антенной системы состоит из:

1. зеркала антенны (рефлектора) в виде усеченного параболоида вращения;

2. пирамидального рупорного облучателя зеркала;

3. поляризатора;

4. питающего фидерного тракта;

5. развертывающего устройства.

8 расчет поляризатора

Для обеспечения круговой поляризации антенны необходимо применить поляризатор. Поляризатором называется устройство, преобразующее электромагнитную волну линейной поляризации в волну вращающейся поляризации. В качестве поляризатора выберем фазирующую секцию в раскрыве рупорной антенны. Поляризатор, приведенный на рис. 8.1, представляет собой систему плоскопараллельных металлических пластин, расположенных под углом  относительно вектора напряженности электрического поля падающей (линейно-поляризованной) волны. Эти пластины являются как бы «насадкой» на раскрыв рупора. Условие для возникновения поляризации: необходимо, чтобы разность фаз  между составляющими вектора  в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, составлял . Запишем данное условие в следующем виде: