Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 34

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 диапазонностъю и могут работать при больших мощностях. К числу достоинств рупорных излучателей следует также отнести возможность почти независимой регулировки ДН в плоскостях E и Н путем выбора размеров b_р и а_р соответственно.

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

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

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

где  - угол раскрыва параболоида;

F ()- значение нормированной ДН облучателя в направлении на край параболоида.

Если необходимо обеспечить малую' шумовую температура (максимум), то следует при конструировании однозеркальной антенны снижать уровень облучения края до 13 - 15 дб (0,22- 0.18 по напряженности поля).

Влияние выноса Фазового центра облучателя из фокуса параболоида на ДН. 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.

Наряду с отклонением главного максимума происходят также и искажения ДН антенны вследствие нарушения линейного закона изменения фазы поля на раскрыве: возрастает уровень боковых лепестков и расширяется главный лепесток.

Для используемых на практике зеркал можно считать искажения ДН незначительными, если вынос облучателя AJC таков, что он вызывает отклонение главного максимума ДН, не превышающее ширину ДН на уровне половинной мощности, т.е..

Если фазовый центр облучателя совмещен с фокусом параболоида, то фронт волны совпадает с раскрывом, а направление главного максимума ДН соответствует направлению оси  0Z (рис. 10).

При выносе фазового центра облучателя на (в точку F1 ) из фокуса происходит поворот фронта волны: лучи, приходящие к верхнему краю зеркала, теперь за время, необходимое для прохождения из фокуса до раскрыва, успевают не только дойти до зеркала, но после отражения от него пройти еще некоторое дополнительное расстояние. Лучи в центральной части по-прежнему успевают за то же время лишь дойти до раскрыва, а в нижней части они даже не доходят до раскрыва. В результате вышеизложенного фронт волны наклоняется (рис.10), а ДН антенны отклоняется вниз на некоторый угол .

Полагая лучи BF и BF₁, параллельными, дополнительное расстояние ВB' можно приближенно принять равным KF и записать, что

В свою очередь, так как KF =  (из треугольника FKF)

то

При малом выносе  угол поворота главного лепестка невелик, поэтому справедливо выражение

Описанное явление отклонения ДН за счет выноса облучателя широко используется на практике. Если вынесенный из фокуса облучатель

вращать вокруг фокальной оси, то будет вращаться также и ДН антенны, образуя равносигнальную зону в направлении оси параболоида (рис.II).

Это позволяет определять угловые координаты объекта и осуществлять его автоматическое сопровождение.