Нормальная ДН описывается выражением

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

коэффициент использования поверхности в этом случае равен Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru .

Если амплитуда спадает к краям зеркала, то ДН расширяется, а УБЛ уменьшается – это хорошо, но Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru повышается – это нежелательно. Ищут компромиссное решение.

Для максимального КУ спад на краю зеркала не должен превышать – 10 дБ по отношению к центру.

Для минимального значения УБЛ этот спад равен (-15…-20)дБ.

Таким образом:

1) Распределение в раскрыве зеркала определяется ДН облучателя и соотношение Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

2) Выбирая тот или иной облучатель, размер параболоида и значения Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru , добиваться получения требуемой ДН зеркальных антенн.

В качестве примера рассмотрим ДН зеркальной антенны, облучаемой эллиптическим диполем с дисковым рефлектором.

ДН для Е и Н – плоскостей для двух значений Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru приведены на рис. 5. Видно , что Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru . Это объясняется тем что в плоскости Н поле в раскрыве зеркала более равномерно, чем в плоскости Е . это обусловлено направленными свойствами облучателя.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Рис. 83. Диаграммы направленности параболоида, облучаемого диполем с дисковым рефлектором.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Рис. 84

Эта ДН облучателя в плоскости Е она дает спадающее к краям поле в раскрыве зеркала.

 
  Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Рис.7

Эта ДН облучателя в плоскости Н она дает менее спадающее поле в раскрыве зеркала.

В табл. 1 даны значения ширины Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru ДН по половине мощности и УБЛ для зеркал различной глубины. В этой таблице Н1 и Н2 – первый и второй боковые лепестки в плоскости Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru ; Е1 и Е2 – соответствующие лепестки в плоскости Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru .

Таблица 1.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru Уровень боковых лепестков, дБ
Н1 Н2 Е1 Е2
0,4 1,67 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru 1,73 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru
0,6 1,73 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru 1,95 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru
0,8 1,90 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru 2,27 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru
1,0 2,17 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru 2,63 Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Приведенные в таблице данные являются ориентировочными. На практике соответствующие величины могут изменятся в зависимости от ряда факторов (типа облучателя, точности изготовления антенны, точности фокусировки и т.п.).

КНД и КУ зеркальных антенн.

а) Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru ,

где Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru - геометрическая площадь, Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru - коэффициент использования поверхности и определяется амплитудой поля в раскрыве зеркала.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru (1)

В случае параболических зеркал имеем.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru ; Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru ; Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru (2)

Подставив (1) в (2) получим

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru (3)

Для приближенного расчета Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru пренебрегают зависимостью распределения поля от Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru и считают, что амплитуда поля в раскрыве является функцией только координаты Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru , тогда (3) упрощается и принимает вид

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Для облучателя в виде диполя с диполевым рефлектором Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru имеет вид.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Рис. 84. Завистимость коэффициента использования поверхности раскрыва от угла раскрыва зеркала.

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru при Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru – это объясняется тем, что поле очень малых зеркал приблизительно равномерное. С увеличением глубины зеркал Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru быстро уменьшается.

КНД по формуле а) не учитывает потерь энергии на рассеивание, то есть энергии проходящей от облучателя мимо зеркала.

Для более полной характеристики следует использовать такой параметр, как КУ антенны

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru – КПД

Тепловыми потерями электромагнитной энергии на поврхности зеркала можно пренебречь (они очень малы).

Тогда под Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru следует понимать

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

где Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru – энергия попадающая на зеркало, Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru – мощность излученная облучателем.

Для определения этого отношения окружим облучатель сферой радиусом Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru элемент поверхности сферы равен

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Нормальная ДН описывается выражением - student2.ru

Рис. 85. К определению КПД зеркальной антенны.

Наши рекомендации