РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ АНТЕННЫ




 

Допуск на точность изготовления профиля (рисунок 13) устанавливается критерием Релея .

 

Рисунок 13


Рисунок 14 - Профиль зеркала в обеих плоскостях

 

Рисунок 15 -Допуск на точность профиля зеркала

 

Далее определим технические допуски на установку фазового центра облучателя в фокусе зеркала:

 

, , .

 

Подставим численные значения получим:

см, см, см.

 

. ВЫПОЛНЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТРЕБОВАНИЙ

 

Поскольку может возникнуть задача приема на ортогональной поляризации, необходимо предусмотреть устройство, позволяющее легко изменить антенную систему таким образом, чтобы эта задача была решаемой. Для преобразования линейно поляризованного поля в поле с тоже линейной, но ортогональной поляризацией, необходимо прежде преобразовать линейно поляризованное поле в поле с вращающейся поляризацией, а затем выделить компоненту поля с ортогональной поляризацией. Для преобразования поля в поле с вращающейся поляризацией необходимо использовать фазирующую секцию, а для выделения ортогональной компоненты - ряд пластин, являющихся для одной из двух ортогональных компонент отражающей решеткой, а для другой пропускающей. Все эти секции устанавливаются в раскрыве рупора. Поскольку мы имеем от облучателя вертикально поляризованное поле, то необходимо располагать решетку горизонтальных пластин, расстояние между которыми выбирается таким образом, чтобы отражалась вертикально поляризованная компонента поля, для этого должно выполняться условие .

Фазирующая секция или поляризатор, устанавливаемый в раскрыве рупора, имеет вид параллельных металлических пластин расположенных под углом к линейно поляризованному вектору на расстоянии d друг от друга, для выбора имеется следующее ограничение [3]. Положим мм. Минимальная ширина пластин рассчитывается по формуле [3]:

 

.

 

При подстановке значений на центральной частоте получим мм. Принцип действия такой фазирующей секции, как и во всех поляризаторах, основан на том, чтобы разложить вектор на две ортогональные составляющие и обеспечить сдвиг фаз между ними . В данной конструкции это достигается, так как нормальная к пластинам компонента вектора распространяется с фазовой скоростью, равной скорости в свободном пространстве, а касательная компонента распространяется как в волноводе со скоростью

 

 

тогда разность набега фаз при прохождении пластин

 

;

 

где длина волны между пластинами.

Теперь если положим то найдем выражение для минимальной ширины пластин.

Между раскрывом рупора и поляризатором (если антенна работает на прием) включаем решетку горизонтальных пластин, отражающую вертикальную компоненту поля.

На рисунке 16 показан раскрыв рупора, а на рисунке 17 - его общий вид.

 

Рисунок 16

 


Рисунок 17

 

. РАСЧЕТ СОГЛАСУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

 

Определим максимально допустимое значение коэффициента отражения в линии связи

 

 

Поскольку согласование необходимо провести в диапазоне частот то положим .

Теперь определим нормированное сопротивление волновода

 

.

 

Будем использовать двухступенчатую линию согласования, тогда сопротивление первой ступени определяется по выражению [5]

 


Где

 

 

Тогда .

Сопротивление второй ступени определяется по

 

.

 

Длину ступени рассчитываем по выражению

 

.

 

Итак, для выполнения согласования необходимо включить между рупорным облучателем и фидером две ступени - сначала c нормированным сопротивлением , а затем с начиная от фидера.

Для того, чтобы получить ступени с различными сопротивлениями необходимо использовать волноводные отрезки с диэлектрическим заполнением. (применение отрезков с разными поперечными размерами как показал расчет невозможно, так как размер “узкой” стенки волновода у последней ступени получается больше раскрыва рупора - что меняет направленные свойства облучателя).

 


ЛИТЕРАТУРА

 

1. Семенихин А.И. и др. Проектирование зеркальных антенн с помощью пакета Mathcad., Таганрог: ТРТУ, 1998, №2623.

2. Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование антенно-фидерных устройств. М., "Энергия", 1966.

3. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л. Антенно-фидерные устройства. М., "Сов. радио", 1961.

4. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М., "Высшая школа", 1988.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: