Конструкторская часть. Расчет показателей технологичности. Оценка комплексного показателя качества, страница 7

                                                                     (15)

Главным недостатком облучателей такого типа являются различие ДН в плоскостях Е и Н, а также сравнительно большой задний лепесток. К числу достоинств следует отнести сравнительно малое затенение раскрыва антенны. Применение дискового контррефлектора приближает ДН облучателя по форме к телу вращения и приводит к существенному уменьшению заднего лепестка, но при этом возрастает затенение раскрыва антенны. ДН облучателей с дисковыми контррефлекторами можно аппроксимировать выражением

                                                                                  (16)

Облучатели с дисковыми контррефлекторами применяют в тех случаях, когда относительные размеры раскрыва достаточно велики (2R_n ≥ 5λ).

На рисунке 3а показан вибраторный облучатель, возбуждаемый при помощи волновода.     Для     крепления    облучателя,     как    правило,     используется металлическая  пластинка,   установленная  перпендикулярно  вектору     Е   в волноводе.

 

Рисунок 3а

Двухщелевой облучатель обратного излучения, представляет собой сужающийся в плоскости Е прямоугольный волновод, к концу которого прикреплен прямоугольный резонатор. В стенке резонатора прорезаны две полуволновые щели. Щели возбуждаются синфазно и расположены на расстоянии 0,52 друг от друга. Диаграмму направленности двухщелевого облучателя в первом приближении можно представить соотношениями

                                                                            (17)

где d - расстояние между щелями.

Недостатками  облучателей такого  типа и  вибраторных  облучателей являются сравнительно малая пропускаемая мощность и узкополосностъ.

Наиболее широкое применение на практике находят облучатели в виде открытого конца волновода или рупора. Такие облучатели обладают широкой диапазонностью и могут работать при больших мощностях. К числу достоинств рупорных излучателей следует также отнести возможность почти независимой регулировки ДН в плоскостях Е и Н путем выбора размеров b_р и а_р соответственно.

Диаграмму направленности небольшого рупора или открытого конца волновода можно представить приближенными выражениями вида:

                      (18)

Как было показано, нормированное распределение поля на раскрыве зеркала F(p) связано с ДН облучателя F(φ) и параметрами параболоида соотношением

                                                       (19)

Так как для большинства облучателей антенна получается оптимальной с энергетической точки зрения (максимум G ) в случае, когда уровень облучения края зеркала на 10 дб ниже уровня облучения его центра (0,316 по напряженности поля), то ДН облучателя должна удовлетворять равенству:

                                                     (20)

где φ₀ – угол раскрыва параболоида;

F(φ₀) – значение нормированной диаграммы направленности облучателя в направлении на край параболоида.

Если необходимо обеспечить малую шумовую температуру, то следует при конструировании однозеркальной антенны снижать уровень облучения края до 13-15 дБ (0,22-0,18 по напряжённости поля).

                                                                        (21)

Для получения максимального значения коэффициента усиления необходимо фазовый центр облучателя совмещать с фокусом параболоида. При смещении облучателя из фокуса параболоида вдоль фокальной оси в любую сторону направление главного максимума излучения сохраняется неизменным, но происходит расширение главного лепестка ДН антенны. Последнее объясняется тем, что на раскрыве нарушается синфазность поля.

Смещение же облучателя в направлении перпендикуляра к фокальной оси параболоида вызывает отклонение главного максимума излучения в сторону, противоположную смещению облучателя.