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

Каналы утечки речевой информации и способы их закрытия
Для несанкционированного добывания информации в настоящее время используется широкий арсенал технических средств, из которых малогабаритные технические сред ...

Устройство оперативной памяти статического типа емкостью 12 Кб для микропроцессора Intel 8080
Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектронной элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой д ...

Проектирование двухполупериодного выпрямителя и Г-образного индуктивно-емкостного фильтра
Электроника это наука, которая охватывает не только технику слабых токов, но технику сильных токов, обычно относящихся к электротехнике, поскольку она опер ...