Расчёт однозеркальной параболической антенны. Электрический и конструктивный расчёт пирамидального рупорного излучателя, страница 2

- очень низкий уровень, особенно первых боковых лепестков и низкий уровень дальнего и заднего боковых излучений. Это нужно потому, что все помехи принимаются боковыми и задними лепестками. Приёмную антенну следует ставить в местах, исключающих попадание на неё мешающих станций, работающих в этом диапазоне частот, а также других источников СВЧ излучения; 

- коэффициент излучения приёмной антенны не ограничивается и может достигать 45 – 50 дБ, однако очень узкий (доли градусов) главный лепесток не желателен, т.к. из-за вибрации антенн можно потерять ИСЗ.    

Кроме того, коэффициент усиления приёмной антенны определяется уровнем сигнала в месте приёма. Если это зона уверенного приёма, то условия менее жёсткие, т.к. уровень сигнала на входе приёмника большой и требуется невысокий коэффициент усиления. Габариты, вес антенны в этом случае будут невелики. Упрощается конструкция приёмного устройства.

В зоне неуверенного приёма сигнал на входе приёмника очень слабый, поэтому  антенна должна быть рассчитана оптимальным способом. Оптимизируется антенна по минимальному уровню ближних боковых лепестков, т.к. они определяют шумы и помехи в тракте приёма.

2.  Электрический и конструктивный  расчёт пирамидального рупорного облучателя.

Существуют различные типы рупоров:

1. Рупор, образованный увеличением размера (b) волновода, параллельного вектору Е, называется секториальным Е-плоским рупором.

2. Рупор, образованный увеличением размера (а) волновода , параллельного вектору Н, называется секториальным Н-плоским рупором.

3. Рупор, образованный одновременным увеличением (а) и (b) поперечного сечения волновода, называется пирамидальным рупором, а увеличение поперечного сечения круглого волновода – коническим.

На рисунке 2.1 изображён пирамидальный рупор, его необходимо рассчитать.

                                S                                                                                                                         

                                                                  H                                                                                                

Рисунок 2.1. Пирамидальный рупор.

Рупор улучшает согласование волновода со свободным пространством. Так как площадь раскрыва рупора больше площади отверстия волновода, то направленность излучателя немного возрастает.

Постепенное расширение рупора способствует согласованию волновода со свободным пространством, т.к. волновое сопротивление рупора при увеличении размера «а» приближается к 377 Ом. Кроме этого фазовая скорость в рупоре постепенно снижается до скорости волны в свободном пространстве, а это приводит к снижению коэффициента отражения и увеличению КБВ в тракте питания.

Диаграмма направленности рупора должна быть одинакова в плоскостях Е и Н и иметь главный лепесток трапецеидальной формы с крутыми спадами уровня на краях. Для этого необходимо сделать раскрыв рупора прямоугольной формы с соотношением сторон         bp/ap = 0,727, где ар – размер прямоугольного раскрыва.  ар =  2R · tg(φ/2) = 2· 0,171 · tg(40/2) = 0,125 м где R – длина рупора R = RE = RH = 6λ = 6· 0,029 = 0,171 м