Расчёт амплитудного распределения в раскрыве антенны. Расчёт КИП антенны, страница 3

Далее расчет будет производиться для плоскости вектора , так как диаграммы направленности данного рупора в обоих плоскостях одинаковы. Для получения ДН облучателя в программе Линия Ф2 вводится длина волны - см, размер антенны – а_р=2,53 см, и фазовая ошибка на краях раскрыва , определяемая следующим образом [1]:

,

где R – высота рупора, она равна:

мм,

Тогда:                                 .

Модельный расчет в программе Аnt  привел к следующему результату:

Рис.2. Диаграммы направленности облучателя в плоскости Н а- по мощности; б- по полю.

4 Расчёт профиля антенны

Антенна и облучатель должны быть расположены друг относительно друга таким образом, чтобы мощность, падающая от облучателя на края раскрыва зеркала, была на 10дБ меньше максимальной.

Фокусное расстояние:

, где r –  радиус зеркала

 - угол, при котором, облучателем излучается 0,1 от максимальной мощности. Определяется по рис.1: либо 0,1 по мощности, либо 0,316 по полю –  =56,3⁰.

м.

В декартовой системе координат параболоид вращения определяется уравнением:

,

Тогда глубина зеркала – это расстояние по оси “z” при x=r.

 м.

Расстояние от облучателя до раскрыва антенны:

м

Далее вычисляются углы, соответствующие 0,2r 0,4r 0,6r 0,8r, r; результат сводится в табл.1

Таблица 1

x	0,2r	0,4r	0,6r	0,8r	r
,0	12,2	24,2	35,6	46,3	56,3

Рис. 3 поясняет обозначения, принятые при расчетах.

Рис. 3. К пояснению обозначений, принятых при расчетах

Геометрия зеркала будет показана далее из-за необходимой корректировки размеров.

5 Расчёт амплитудного распределения в раскрыве антенны

Амплитудное распределение определяется по формуле [2]:

, где - ДН облучателя.

Вычисляются значения g() для определенных в предыдущем пункте углов (табл. 2):

Таблица 2

,0	12,2	24,2	35,6	46,3	56,3
F()	0,88	0,61	0,35	0,18	0,1
g()	0,87	0,585	0,32	0,152	0,078

АР на краю зеркала, т.е. при угле =56,3⁰, равно 0,078, при необходимом значении – 0,1. Для разрешения данной проблемы будет увеличено фокусное расстояние, что позволит увеличить мощность, падающую на края раскрыва зеркала.

Фокусное расстояние определяется из формулы:

,

Здесь  - значение угла при g()=0,1; оно определяется из графика на рис. 4.

      Рис. 4. Амплитудное распределение в раскрыве

Из графика видно, что =52,9⁰

Тогда фокусное расстояние:

м,

Глубина зеркала:

 м.

Расстояние от облучателя до раскрыва антенны:

м

Необходимо произвести пересчет углов и значений амплитудного распределения в раскрыве g()  в точках, соответствующих 0,2r 0,4r 0,6r 0,8r r. При этом картина амплитудного распределения в раскрыве останется прежней (рис. 3), за исключением значений, меньших 0,1

Таблица 3

x	0,2r	0,4r	0,6r	0,8r	r
,0	11,36	22,5	33,24	43,4	52,9
F()	0,9	0,65	0,4	0,22	0,12
g1()	0,89	0,625	0,367	0,19	0,1
g2()	0,942	0,791	0,606	0,436	0,316