Для решения аналогичных задач в моноимпульсных станциях вместо одного вращающегося облучателя используют четыре вынесенных неподвижных облучателя (по два в каждой плоскости рис.12). Как правило, вынос облучателя осуществляют на такое расстояние , при котором уровень излучения в направлении фокальной оси соответствовал бы уровню половинной мощности.
ДВУХЗЕРКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ
Двухзеркальная антенна представляет собой систему, составленную из трех элементов (рис.13): облучателя I, основного зеркала 2 в виде параболоида вращения и вспомогательного зеркала 3. В качестве вспомогательных зеркал чаще всего применяются гиперболоиды вращения.
Двухзеркальная конструкция антенны отличается от однозеркальной большей компактностью. Она позволяет существенно укоротить фидерный тракт (особенно это важно в случае использования антенн больших размеров),упростить устройство для механического перемещения облучателя при необходимости вращения или качания антенного луча, обеспечивает большие возможности для регулировки распределения поля на раскрыве антенны и т.д.
Двухзеркальная антенна, в которой роль вспомогательного зеркала выполняет гиперболоид вращения, называется антенной Кассегрена. Гиперболоид вращения представляет собой поверхность, образованную вращением гиперболы вокруг действительной оси. Гипербола, как известно, является геометрическим местом точек, разность расстояний от которых до фокусов есть величина постоянная (рис. 14), т.е. r2-r1=2а . Поэтому, если во внешний фокус гиперболоида FZ поместить облучатель, а внутренний фокус F2 совместить с фокусом параболоида F , то сферические волны, распространяющиеся от облучателя, после отражения от гиперболоида вращения и параболоида превращаются в плоские.
Найдем поле на раскрыве параболоида, для чего проследим ход лучей в антенне Кассегрена (рис.13). Например, луч I, прежде чем попасть на раскрыв параболоида, проходит путь F2MNN` . При этом, полагая волну сферической на отрезках F2Mи MN, а на отрезке NN`- плоской, можем для поля в точке N` записать
Из рис. 13 и 14 видно, что F2M =r2, F1N = р, а MN = F1N- MF1=p-r1 , поэтому
а нормированное распределение поля на раскрыве
Вспомогательное зеркало затеняет раскрыв и вызывает, следовательно, снижение коэффициента усиления антенны. Чтобы теневой эффект был не слишком большим, следует так выбрать облучатель, чтобы вспомогательное зеркало имело наименьший диаметр при заданном диаметре основного параболического зеркала.
В литературе приводится следующее приближенное соотношение для оптимального выбора диаметра гиперболоида:
где к - отношение диаметра эффективного, раскрыва облучателя к диаметру затенения;
f - фокусное расстояние параболоида.
Величина к выбирается в пределах 0,6 - 0,9.
Обычно при расчете ДН двухзеркальных антенн пользуются методом эквивалентного параболоида - вместо двухзеркапьной антенны рассчитывают эквивалентную ей однозеркальную (рис.15).
Диаметр эквивалентной однозеркальной антенны совпадает с диаметром основного зеркала двухзеркальной антенны, а ее фокусное расстояние
где фокусные расстояния f3 и f и углы и показаны на рис.15.
На базе двухзеркальных антенн в ряде случаев строятся комбинированные антенные устройства. На ряс. 16 показана комбинированная антенна. В ее состав входят два облучателя и два зеркала 31 и З2. Гиперболическое вспомогательное зеркало 32выполнено из вертикально ориентированных проводов, расстояние между которыми составляет. Облучатель, установленный в фокусе параболоида, создает горизонтально поляризованные волны, для которых вспомогательное зеркало является прозрачным. Вместе с основным зеркалом З1 он образует однозеркальную антенну. Облучатель, установленный во втором фокусе гиперболоида, излучает
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.