Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

а Источником электромагнитной волна обычно служит какаянибуть небольшая элементарная антенна называемая

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30

Бесплатно
Узнать стоимость работы
Рассчитаем за 1 минуту, онлайн

PAGE  7

    Введение.

Зеркальными антеннами называются антенны, у которых поле в раскрыве формируется в результате отражения электромагнитной волны от металлической поверхности специального рефлектора (зеркала). Источником электромагнитной волна обычно служит какаянибуть небольшая элементарная антенна, называемая в этом случае облучателем.

Зеркальные антенны являются наиболее широко распространенным типом антенн в дециметровом и особенно в сантиметровом  диапазонах волн. Такое широкое применение зеркальных антенн объясняется относительной простотой их конструкции, возможностью получения ДН почти любого типа из применяемых на практике, высоким к.п.д., малой шумовой температурой и т.д. Зеркальные антенны легко позволяют получить равносигнальную зону, а некоторые их типы могут применяться для быстрого перемещения (качания) ДН в пространстве без заметных искажений её формы в значительном секторе углов.

Основными типами зеркальных антенн являются одно- и двухзеркальные с различными профилем и формой зеркал. В области космической и радиорелейной связи, радиоастрономии и других широкое распространение получили двухзеркальные антенны благодаря своим достоинствам.

Основные достоинства двухзеркальные антенн по сравнению с однозеркальными:

  1.  Улучшенные электрические характеристики, в частности повышение коэффициента использования поверхности раскрыва антенны.
  2.  Конструктивные удобства, в частности улучшении подводки системы фидерного питания к излучателю.
  3.  Уменьшение длинны волноводных трактов между приёмо-передающим устройством и облучателем, например, путём размещения приёмного устройства вблизи вершины основного зеркала.

Принцип действия двухзеркальных антенн заключается в преобразовании сферического волнового фронта электромагнитной волны, излучаемой источником, в плоский волновой фронт в раскрыве антенны в результате последовательного переотражения от двух зеркал: вспомогательного и основного с соответствующими профилями.

В классической схеме Кассегрена используется следующее геометрическое свойство отражения сферической волны от поверхности второго порядка: сферическая волна, излучаемая источником с фазовым центром, совпадающим с одним из фокусов произвольной поверхности второго порядка, в результате переотражения то неё преобразуется снова в сферическую волну, но с фазовым центром, совпадающим с другим фокусом.

Схема Кассегрена (рис. 1.)

Рис. 1.

Расчёт двухзеркальной антенны.

1. Выбор формы излучающей поверхности и профиля зеркала

Формы излучающей поверхности и профиля зеркала выбираются исходя из назначения антенны и требований, предъявляемых к её электрическим характеристикам.

Ширина ДН в обеих плоскостях составляет  такая ДН является осесимметричной, излучающая поверхность делается круглой. При этом большое зеркало имеет форме параболоида вращения.

2. Выбор желаемого распределения амплитуды поля на излучающей поверхности проектируемой антенны.

Реальное распределение амплитуды поля на излучающих поверхностях зеркальных антенн хорошо аппроксимируется функцией следующей функцией:

-нормированное к единице распределение амплитуды поля на излучающей поверхности антенны (распределение фиктивного поверхностного тока);  -относительный уровень амплитуды поля на краю излучающей поверхности; n - целое число, определяющее скорость уменьшения амплитуды поля от центра к краям излучающей поверхности.

Параметр  для передающих антенн обычно задаётся равным .

Зададим .

Рабочая длина волны антенны:

Ширина основного лепестка:

Ширина основного лепестка характеристики направленности, определяется формулой:

Распределение амплитуды поля на излучающей поверхности определяется формулой:

График распределения амплитуды поля:

Рис. 2.

3. Выбор угла раскрыва большого зеркала и его фокусного расстояния.

Угол раскрыва большого зеркала двухзеркальной антенны обычно находится в пределах от  до

При слишком большом угле раскрыва этого зеркала становится очень маленьким его фокусное расстояние. Это делает необходимым и внешний угол раскрыва малого зеркала делать большим, что нежелательно.

При слишком маленьком угле раскрыва становится очень большим фокусное расстояние большого зеркала и оказывается неприемлемым продольный габаритный размер антенны.

Выберем угол раскрыва .

После выбора угла раскрыва зеркала рассчитывается его фокусное расстояния по формуле:

4. Замена двухзеркальной антенны однозеркальной и выбор угла раскрыва малого зеркала.

Замена двухзеркальной антенны, эквивалентной однозеркальной, осуществляется в соответствии с рис. 3. и формулой:

Рис.3

Перед заменой необходимо задать угол раскрыва малого зеркала . При этом следует учитывать следующее.

Если этот угол сделать слишком большим, теряются почти все преимущества двухзеркальной антенны перед однозеркальной. Если угол  сделать слишком маленьким, размеры облучателя требуются очень большие; условия равенства теней облучателя и малого зеркала становится невыполнимым.

Учитывая сказанное, угол раскрыва малого зеркала выбирают в пределах от  до .

Выберем

 

5. Выбор типа облучателя.

В качестве облучателя была выбрана рупорная антенна, так как они наиболее просты конструктивно, хорошо согласуются с питающим волноводом, имеют чётко выраженное положение фазового центра, позволяют пропускать сигналы большой мощности, обладают широким рабочим диапазоном.

6. Расчёт размеров излучающей поверхности облучателя.

Характеристика направленности облучателя в рассматриваемой плоскости представляется в виде произведения ХН элементарного излучателя и ХН множителя антенны:

Для рупорной антенны  элемент Гюйгенса.

ХН множителя антенны (облучателя) в плоскости Н.

ХН множителя антенны (облучателя) в плоскости Е.

Относительная амплитуда поля на краю  рассчитывается по формуле:

Относительное поле на краю  приравнивается к выбранному значению . Из полученных уравнений находят размеры рупора .

7. Расчёт распределения поля на излучающей поверхности антенны и его аппроксимация.

Истинное распределение поля на .

Истинное распределение поля в плоскости :

Истинное распределение поля в плоскости :

Аппроксимация распределение поля на поверхности :

Графики распределения поля на поверхности :

Рис. 4.

Наилучшая аппроксимация реального распределения наблюдается при . Полученное совпадает с желаемым.

8. Расчёт остальных размеров облучателя.

Какие


Диплом на заказ


1. Особливості гендерної відмінності при управлінні підприємством Особливості жіночого стилю управління.
2. Исторический путь и характерные черты древнеегипетской цивилизации
3. В. Психика человека коренным образом отличается от психики даже наиболее высокоорганизованных животных
4. Год 1649
5. Невербальное общение и его виды
6. Реферат- Механўзми двигуна (Детали двигателя)
7. 1 Ідея твору Історія кави ~ це надзвичайно цікава сторінка людського буття вона налічує багато неперевіре
8. темах Создание и обновление карт и планов выполняется на основе данных дистанционного зондирования Земли
9. Состав и краткая техническая характеристика
10. Основные проблемы, изучаемые макроэкономикой
11. Деятельность Екатерины 2
12. Жовтень березню брат- то плаче то сміється тому що початок жовтня буває переважно теплим а в другій поло
13. Лекция 2. ОСНОВНЫЕ КАТЕГОРИИ ПЕДАГОГИКИ Философское определение категории
14. bm для которой Sb0 bi pi Ю bi1 при 0[i[m и mw
15. Формування маркетингової стратегії ЗАТ Оболонь
16. .И учитель
17. ~АРЖЫ КАФЕДРАСЫ П~ННІ~ О~У~ДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ ПО~К Т~лемдер ж~йесі п~ні бойынша 050509 ~ар
18. I Системы разработки мощных угольных пластов с делением на слои
19. Слуцкае паўстаньне
20. Обеспечение сохранности документной информации