Краткие сведения по теме
Характеристики направленности поверхностных антенн определяются формой раскрыва и распределением поля в нем.
Круглый раскрыв возбужден синфазно:
а). Поле в раскрыве имеет постоянные амплитуды (рис. 1а). Характеристики раскрыва в этом случае определяются следующими уравнениями:
Уровень первого бокового лепестка - 17,6 дБ, u=1.
б). Амплитуды поля от центра к краям раскрыва (рис.1,б) изменяются по закону
E(r)=1-(1-D)(r/R0)2.
Расчет диаграммы направленности выполняют по формуле:
F(j)=F1(j)[DJ1(u)/u+4(1-D)J2(u)/u2].
В приведенных формулах для круглого раскрыва
;
J1(u) и J2(u) - функции Бесселя первого рода соответственно первого и второго порядков. Значения функций Бесселя приведены в табл.1. R0 - радиус раскрыва.
 |
Таблица 1 - Значения функций Бесселя первого рода нулевого, первого и второго порядков
| x | J0(x) | J1(x) | J2(x) | x | J0(x) | J1(x) | J2(x) |
| 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 | 1.0000 0.9900 0.9604 0.9120 0.8463 0.7652 0.6711 0.5669 0.4554 0.3400 0.2239 0.1104 0.0025 -0.0968 -0.1850 -0.2601 -0.3202 | 0.0000 0.0995 0.1960 0.2867 0.3688 0.4401 0.4983 0.5419 0.5699 0.5815 0.5767 0.5560 0.5202 0.4708 0.4097 0.3391 0.2613 | 0.0000 0.0050 0.0197 0.0437 0.0758 0.1149 0.1593 0.2074 0.2570 0.3061 0.3523 0.3951 0.4310 0.4590 0.4777 0.4861 0.4835 | 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 | -0.3643 -0.3918 -0.4026 -0.3970 -0.3766 -0.3423 -0.2961 -0.2404 -0.1776 0.1507 0.3001 0.1717 -0.0903 -0.2459 -0.1712 0.0477 0.2069 | 0.1792 0.0955 0.0128 -0.0660 -0.1386 -0.2028 -0.2566 -0.2986 -0.3276 -0.2767 -0.0047 0.2346 0.2453 0.0435 -0.1768 -0.2235 -0.0703 | 0.4697 0.4448 0.4093 0.3641 0.3105 0.2501 0.1846 0.1161 0.0466 0.2429 -0.3014 -0.1130 0.1449 0.2546 0.1391 -0.0849 -0.2177 |
При расчётах диаграмм направленности для значений j=0 необходимо учитывать, что при u=0 :
Варианты индивидуальных заданий
ЗАДАНИЕ 1. Рассчитать диаграмму направленности параболической антенны с круглым раскрывом, амплитуды поля в котором изменяются по закону E(r)=1-(1-D)(r/R0)2 со спадом поля на краях раскрыва относительно центра до D=0.3, если известны частота и радиус раскрыва.
| Вари-ант | ||||||||||
| f, ГГц | 6.8 | 6.5 | 6.3 | 6.0 | 5.8 | 5.6 | 5.3 | 5.5 | 5.0 | 4.8 |
| R0,мм |
| Вари-ант | ||||||||||
| f, ГГц | 6.5 | 6.0 | 5.5 | 5.0 | 6.8 | 6.6 | 6.2 | 5.2 | 5.7 | 4.5 |
| R0,мм |
Примечание: Расчет выполнить для значений
в пределах от u=0 до u=8.
ЗАДАНИЕ 2.Определить коэффициент направленного действия зеркальной параболической антенны по условиям ЗАДАНИЯ 1,приняв значение коэффициента использования, равным 0,5.
Содержание отчета:
1. Цель работы.
2. Основные соотношения.
3. Результаты выполнения индивидуального задания.
4. Выводы по результатам выполнения индивидуального задания.
Контрольные вопросы
1. Каковы основные требования к антеннам РРЛ?
2. Как влияют фазовые искажения на диаграмму направленности?
3. Опишите принцип действия зеркальной параболической антенны.
4. В чем заключается принцип действия двухзеркальных антенн?
5. Опишите принцип действия рупорно-параболической антенны.
6. Опишите принцип действия перископической антенны.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
ИССЛЕДОВАНИЕ РУПОРНОЙ АНТЕННЫ
Цель работы:исследование особенностей распространения радиоволн сантиметрового диапазона и экспериментальное снятие диаграммы направленности рупорной антенны.