Облучатели

В качестве облучателей зеркальных антенн используют практически все типы слабонаправленных антенн - вибраторные, щелевые, рупорные, спиральные и т. п. Требуемое амплитудное распределение в раскрыве антенны должна обеспечивать ДН с минимальным уровнем за пределами раскрыва. Облучатель должен иметь фазовый центр, минимальные поперечные размеры, электрическую прочность и частотные свойства в соответствии с аналогичными параметрами антенны, а также механическую прочность, стабильность параметров при изменении метеоусловий и допускать герметизацию тракта.

Рассмотрим конструктивные особенности основных типов облучателей. Вибраторные облучатели состоят из активного вибратора и контррефлектора в виде металлического диска или пассивного вибратора. Питание на них подается от коаксиального фидера или волновода. У такого излучателя (рис. 14) ДН можно оценить по формуле , где -ДН одиночного вибратора; d - расстояние от вибратора до контррефлектора. Зависимость g от для облучателя зеркальной антенны представлена на рис. 8 (штриховая линия). Оптимальная форма зеркала для вибраторных облучателей соответствует .

Рис. 14 Конструкция вибраторного облучателя с питающей коаксиальной линией с симметричной

Щелевые облучатели наиболее употребительны в сантиметровом диапазоне волн при небольшой мощности излучения. Волноводные и рупорные облучатели обладают широкополосностью и большими мощностями излучения. Простейшие волноводные и рупорные облучатели с рабочей волной в прямоугольном волноводе и в круглом симметрируют ДН до уровня -10…-12дБ. Их применяют в качестве излучателей АР в многолучевых и сканирующих зеркальных антеннах, а также в антеннах с лучом специальной формы. Однако как одиночные облучатели они не обеспечивают высокий КИП зеркальных антенн. При разработке рупорно-волноводных облучателей, оптимально возбуждающих зеркало в широкой полосе частот (до 50%), стали применять круглые волноводы с коаксиальными насадками, обладающие симметричной ДН до уровня -18 дБ (рис. 15).

Рис. 15 Диаграммы направленности облучателя с коаксиальной насадкой в Н- и Е-плоскостях и зависимости максимального значения коэффициента эффективности параболической антенны от угла - с облучателями в виде: 1 - круглого волновода; 2-4-круглого волновода с одной, двумя и тремя коаксиальными насадками соответственно

Гофрированные (гибридно-модовые) волноводные и рупорные излучатели- наиболее совершенные одиночные облучатели зеркальных антенн. В таких облучателях эффективно возбуждаются гибридная, волна , силовые линии Е и Н которой почти не искривляются в поперечном сечении, что обеспечивает осевую симметрию ДН облучателя и практическое отсутствие кроссполяризации.

При проектировании облучателя в виде цилиндрического гофрированного волновода следует выбирать: шаг гофра s<0,15, толщину ребер , грубину канавок в зависимости от диаметра (рис. 16, б). Такой выбор параметров облучателя обеспечивает осевую симметрию ДН до уровня -20 .- 25 дБ и кроссполяризационное излучение не более -30 дБ. Для приближенного расчета размеров излучателя можно воспользоваться зависимостями ширины ДН по относительному уровню поля, излучения c=E/Emax от при . Более точно поле излучения цилиндрического гофрированного волновода с рабочей волной можно рассчитать по следующим формулам:

Интересное из раздела

Калибровка мониторов на основе науки о цвете – колориметрии
Полиграфическая индустрия активно развивается и предлагает клиентам все больше новых и интересных решений. Также растет требовательность заказчиков к резуль ...

Программируемый формирователь последовательности импульсов с цифровой индикацией количества импульсов
Проектируемое устройство в готовом виде представляет собой отдельный прибор, основной функцией которого является формирование последовательности импульсов заданной частот ...

Расчет спектральных характеристик сигналов и каналов связи
На современном этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной способности, грузовых и пассажирских перев ...