Расчет основных параметров антенны и СВЧ, страница 9

д) рабочая полоса частот должна соответствовать требуемой полосе частот антенны (и радиосистемы в целом).

е) конструкция облучателя должна обеспечивать необходимую стойкость к метеоусловиям и допускать возможность герметизации всего фидерного тракта.

Распространенными конструкциями облучателей ЗА являются вибраторные, щелевые и волноводно-рупорные антенны.

Все вышеперечисленные условия легко удовлетворяются при использовании рупорного облучателя с прямоугольной формой раскрыва (пирамидальный рупор). Изменяя размеры рупора, можно в широких пределах изменять его ДН в Е- и Н- плоскостях независимо друг от друга. Это позволяет реализовать практически любое требуемое амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала.

Пример пирамидального рупора приведен на рисунке (рис. 2.5.1):

Рассмотрим расчет облучателя в виде пира­мидальной рупорной ан­тенны (рис 2.5.1). На рисунке обозначено:

a, b - размеры прямоугольного волново­да;

а_р, b_р - размеры рас­крыва рупора.

Длину ру­пора описывают два раз­мера:

h - расстояние от центра раскрыва О до гор­ловины рупора, одинаковое в плоскостях Е и Н;

R^Е,Н - длины рупора в плоскостях Е и Н (рас­стояния от центра раскрыва до точек О_Е, О_Н, в которых сходятся ребра грани рупора в плоскостях Е и Н).

Расчет рупорной антенны сводится, как правило, к расчету ее геометрических размеров: а_р, b_р, R^Е, R^Н.

Порядок расчета следующий: Размеры раскрыва а_р, b_р выбирают на основе найденных ранее ДН облучателя F(y) в двух плоскостях. Для этого по графикам  F(y) определим ширину ДН по уровню 0.707 (по половинной мощности). Обозначим ее . Как известно, величины  связаны с размерами а_р, b_р приближенными соотношениями:

Отсюда, зная , находим ориентировочные размеры

После определения ориентировочных размеров рупора необходимо рассчитать реальные ДН облучателя F_p(y).

Упрощенный расчет ДН проводится по приближенным формулам, учитывающим отражение волноводной волны от раскрыва рупора: