Расчет антенны, предназначенной для системы спутникового телевидения

1.  ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Рассчитать антенну, предназначенную для системы спутникового телевидения

                        Технические условия

            1. Рабочий диапазон ГГц

2. Ширина главного лепестка диаграммы направленности:

2.1 горизонтальная плоскость (Е) ,

2.2 вертикальная плоскость (Н).

3. Уровень 1-го бокового лепестка (по отношению к основному по мощности):

3.1 горизонтальная плоскость (Е)  дБ

3.2 вертикальная плоскость (Н)дБ

4. Поляризация электромагнитного излучения вращающаяся

5. Длина фидера 3 м

6. КСВ фидерного тракта, не более 1,15. Предусмотреть установку в фидере перестраиваемого согласующего устройства

7. Разработать конструкцию поляризатора

1.  АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Ширина диаграмм направленности в главных плоскостях различна, но отличаются они незначительно, отношение , поэтому в качестве зеркала можно использовать круглый параболоид вращения.

Антенная система должна разрабатываться как устройство, работающее в диапазоне частот.

Необходимо обеспечить необходимые уровни первых боковых лепестков в главных плоскостях.

 Необходимо выбрать фидерный тракт.

2. ВЫБОР ФУНКЦИИ АМПЛИТУДНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ В РАСКРЫВЕ ЗЕРКАЛА.

По заданным значениям УБЛ в Е и Н - плоскостях ( дБ,  дБ) из таблиц [1] выберем функции распределения , и определим необходимые для их расчета величины скачков поля на краях раскрыва  и , по зависимости , приведённой на рисунке 1. Функции распределения  и  имеют следующий вид:                                       

,                                   (1)

где       – нормированная радиальная координата, а – диаметр раскрыва зеркала;  и  – величины скачков поля на краях раскрыва в Е – и Н – плоскостях. При этом можно обеспечить заданные в техническом задании параметры.

          Получим, что  и .

Требуемые формы амплитудных распределений в плоскостях Е и Н изображены на рисунках 2 и 3 соответственно.

Рисунок 1.Зависимость УБЛ от скачка поля.

Рисунок 2. Функция распределения поля в Е - плоскости.

Рисунок 3. Функция распределения поля в Н - плоскости.

2. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ РАСКРЫВА.

Как известно, размеры раскрыва тесно связаны с рабочей длиной волны  и шириной главного лепестка ДН по уровню 0.5  и определяются выражением