Параболические зеркальные антенны

Приведем теоретические и экспериментальные сведения для инженерного проектирования параболических зеркальных антенн.

Следовательно, для проектирования зеркала необходимо выбрать значение параметров параболической антенны и нулевоймощностям, уровня первых трех боковых лепестков q1 … q2 и КИП от формы амплитудного распределения (5).

Рис.3. Схематическое изображение

Рис. 4. Зависимости ширины ДН по уровню половинной

Поле излучения зеркальной антенны представляет собой сумму полей, создаваемых токами, распределенными по поверхности зеркала, и облучателем, а также полей вспомогательных конструктивных элементов, на поверхности которых возбуждаются СВЧ токи.

Для расчета поля излучения зеркальных антенн используют приближенные методы: апертурный, токовый и геометрической теории дифракции (ГТД). Апертурный метод обеспечивает достаточную точность расчета главного лепестка ДН и ближнего бокового излучения в угловом секторе от оси ДН до угла, а токовый метод - до угла. Если облучатель имеет векторную ДН по полю и фазовый центр излучения, то распределение поля в раскрыве имеет вид

,

где - амплитудные ДН облучателя для, двух ортогональных поляризаций;

постоянная распространения; - длина волны в свободном пространстве; верхний знак относится к составляющим поля вдоль оси х, а нижний - вдоль оси у. Электрическое поле излучения в дальней зоне

где - координаты точки В в раскрыве, связанные (1) с координатами соответствующей точки А на зеркале (см. рис. 3); Wo - волновое сопротивление свободного пространства.

Основная поляризация поля в раскрыве совпадает с поляризацией облучателя. Когда кроссполяризационной составляющей поля можно пренебречь, ДН осесимметричной зеркальной антенны

Рассчитывают ДН зеркальной антенны при заданной ДН облучателя путем численного интегрирования по (3), (4) или аппроксимации закона известными функциями. Например, во многих важных для практики случаях Es хорошо аппроксимируется осесимметричным распределением

для которого нормированная ДН осесимметричной зеркальной антенны

где - относительный уровень поля на краю раскрыва; - лямбда-функция п-го порядка, - функция Бесселя n-го порядка (рис. 4).

Противофазное возбуждение раскрыва антенны относительно плоскости или (см. рис. 3) широко используют при формировании разностных ДН зеркальных антенн моноимпульсных радиолокаторов. Как правило, реальное распределение поля в раскрыве

где - коэффициенты, характеризующие распределение поля . При этом в плоскости разностная ДН , а в плоскости

где Г (z) - гамма-функция; биномиальные коэффициенты.

Интересное из раздела

Организация аудиовидеконференцсвязи
В настоящее время технологии видеоконференцсвязи находятся в стадии динамичного развития во всех, без исключения, развитых странах мира. Преимущества компью ...

Усилитель низкой частоты для наушников
За последние 100 лет, значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены быстрым развитием электроники. На сегодняшний день невозможно на ...

Проект системы видеонаблюдения для малых предприятий на базе OOO Лоцман-БТ
В наши дни системы видеонаблюдения выделились в самостоятельную область средств охраны, имеющую собственные правила и особенности эксплуатации. Системы виде ...