Антенна для РЛС обнаружения, страница 5

3. Облучатель должен иметь общий фазовый центр в двух плоскостях, совмещенный с фокусом антенны.

4. Электрическая прочность облучателя должна быть достаточной для пропускания рабочей мощности.

5. Рабочая полоса частот должна соответствовать рабочей полосе радиосистемы.

В качестве облучателя зеркальных антенн чаще всего используются волноводно-рупорные облучатели. Использование облучателей с круговой симметрией нецелесообразно, т.к. в этом случае часть энергии будет расходоваться впустую. Лучше всего использовать пирамидальный рупорный облучатель, который позволяет изменять его ДН в разных плоскостях независимо друг от друга, что позволяет реализовать практически любое требуемое распределение поля в раскрыве зеркала.

Учитывая все вышесказанное произведем расчет пирамидального рупорного облучателя:

На рисунке показаны:

 – размеры волновода;

 – размеры раскрыва рупора;

 – расстояние от центра раскрыва  до горловины рупора;

 – длины рупора в Е и Н плоскостях, т.е. расстояния от центра до точек, где сходятся ребра рупора.

Расчет геометрических размеров рупора

На основе рассчитанных в предыдущем пункте ДН облучателя можно определить приближенные размеры раскрыва рупора . Для это по графикам ДН (рис.3 и рис.4) необходимо определить ширину ДН облучателя в обеих плоскостях по уровню 0,707 (уровень половинной мощности). Определяем: – ширина ДН облучателя в Е плоскости; – ширина ДН облучателя в H плоскости. Размеры раскрыва с шириной ДН рупора связаны следующими приближенными соотношениями:

.

Определяем приближенные размеры раскрыва рупора:a_p=8,183(см),

b_p=7,505 (см).

Скорректированные значения рупора :  а_р =5,54 (см), b_р =6,645 (см)   эти значения скорректированы, так чтобы при расчете реальной ДН рупора отличие от идеальной ДН рупора составило не более чем 7-9 %.

При расчете длин рупора  необходимо обеспечить два условия:

1. Обеспечить допустимый уровень фазовых искажений. Это условие выполняется в оптимальном рупоре, т.е. при

                                                                (4)

2. Горловина рупора должна иметь размеры питающего волновода . Из [3] условие стыковки имеет вид

                                             (5)

Итак, для расчета  необходимо сначала определить размеры волновода.

Согласно ТЗ рабочий диапазон частот составляет f=3300 ± 5% МГц. По таблице 3 из [2] выбираем волновод с такими размерами, что в диапазоне волн от  до  в нем будет распространяться только основной тип волны . Этому условию  удовлетворяет волновод с размерами мм   и  мм.