Расчет Диаграммы направленности антенны

Для определения направленных свойств антенны, рассмотрим распределение поля в её раскрыве. Апертурный метод широко используется при проектировании зеркальных антенн. В раскрыве эквивалентного параболоида имеет такое же распределение поля, как в раскрыве двухзеркальной антенны, за исключением участка, затенённого малым зеркалом.

Для приближённого определения распределения поля на поверхности раскрыва можно воспользоваться методом геометрической оптики, согласно которому каждому лучу облучателя, падающему на поверхность зеркала, соответствует луч, отражённый от этой поверхности. Если облучатель расположен в фокусе параболоида, все отражённые от поверхности лучи оказываются параллельными (плоская волна), и поэтому плотность энергии на пути от поверхности параболоида до излучающей поверхности не меняется. На пути от облучателя до поверхности параболоида амплитуда лучей убывает обратно пропорционально расстоянию.

В двухзеркальных антеннах некоторая часть апертуры затеняется малым зеркалом, в результате чего КНД уменьшается, а уровень боковых лепестков увеличивается. ДН антенны, часть которой затенена, рассчитывается по формуле:

f(θ) = f0(θ) - (

где f0(θ) - ДН антенны без учета теневого эффекта

- диаметр раскрыва параболоида, - диаметр малого зеркала

Форма диаграммы направленности поля, отраженного от малого зеркала, определяется из соотношения

F1(ψ) = ,

где - нормированная диаграмма источника, которую для простоты считаем осесимметричной;

и - соответственно значения при φ = ψ = 0

Из этой зависимости видно, что величина q(ψ) = представляет собой коэффициент взаимного преобразования (трансформации) одной диаграммы в другую.

И распределение амплитуд поля в раскрыве эквивалентного параболоида будет:

p(ψ) = , где

Используя следующие параметры

Получим:

Амплитудное распределение поля в раскрыве эквивалентной параболы определяется как:

, где

- аппроксимация ДН облучателя.

Амплитудное распределение поля в раскрыве эквивалентной параболы получилось:

Коэффициент использования поверхности антенны:

νрез= νа νо νз νн ν,

где νа - аппертурный коэффициент использования поверхности раскрыва;

νо - коэффициент перехвата энергии источника малым зеркалом;

νз - коэффициент, учитывающий эффект затенения поверхности раскрыва малым зеркалом;

νн - коэффициент, учитывающий неточность выполнения поверхности параболического зеркала;

ν - коэффициент, учитывающий рассеяние мощности облучателя на кромках большого и малого зеркал и на элементах их крепления, переход части излученной мощности в кросс-поляризационную составляющую поля и т.д.

Полученные значения:

νа = 0,7739

νо = 0,9653

νрез = 0.7016*0.8427=0.5912

КНД в осевом направлении:

G = 3169.529; D = 35.010 дБ

Результирующий КНД: 35.010-0.=34.5075

Уровень ближнего бокового лепестка равен -26,7 дБ.

Еще статьи по теме

Преобразование релейно-контактной схемы управления асинхронным двигателем с фазным ротором в схему на бесконтактных логических элементах
В современных электроприводах металлургического производства уделяется большое внимание надежности и бесперебойной работе электрооборудования. Это в особенности относится к таким агрегатам, как доменная и сталеплавильная печи, ...

Проектирование учебного демонстрационного стенда Цифроаналоговый преобразователь с подключением к компьютеру через порт USB
стенд цифроаналоговый преобразователь Под информацией в широком смысле принято понимать различные сведения о событиях в общественной жизни, явлениях природы, о процессах в технических устройствах. Она содержатся в нашей речи, ...

Главное меню

© 2020 / www.techsolid.ru