Анализ задания и обоснование электрической схемы

В процессе проектирования необходимо выбрать оптимальную схему и тип облучающей системы, определить геометрические размеры зеркала, амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала, рассчитать диаграмму направленности антенны, её коэффициент усиления, коэффициент полезного действия и разработать конструкцию в целом.

Рупорный облучатель является наиболее распространенным облучателем зеркальных антенн сантиметрового диапазона. Объясняется это возможностью получения диаграммы направленности заданной ширины в обеих плоскостях, большой диапазонностью и простотой их конструкции. Однако применение данного облучателя осложняется тем, что волновод, питающий рупор, вызывает заметное затенение зеркала и искажает диаграмму направленности антенны. Облучатель зеркальной антенны имеет фазовый центр, который располагается в фокусе параболоида вращения.

_{Запитыватся от генератора необходимо с помощью прямоугольного волновода(1-см. Рис.1), что обеспечит возбуждение волны . Для обеспечения разборности конструкции воспользуемся переходами между линиями передач в виде дроссельных фланцев, которые не снижают электрической прочности схемы и не критичны к качеству контакта с небольшим перекосом(2-см. Рис.1). Так как нам необходимо обеспечить вращение одной части тракта относительно другой воспользуемся вращающимся сочленением с дроссельными канавками(3-см. Рис.1), так как они более надежны, чем вращающиеся сочленения с трущимися контактами. Однако, надо учесть, что электрическая прочность вращающегося сочленения несколько ниже, чем электрическая прочность тракта. Это связано с тем, что максимальная напряженность электрического поля в средней части дроссельной канавки внутреннего проводника повышается по сравнению с напряженностью поля у поверхности центрального проводника тракта. Для перехода от прямоугольного волновода к круглому(4-см. Рис.1), который обеспечивает питание вращающегося сочленения, воспользуемся тройниковым соединением прямоугольного и круглого волноводов(5-см. Рис.1). В этом случае прямоугольный волновод соединяется с круглым через поперечное сечение. Для подавления паразитной волны низшего типа , которая также возбуждается отверстием в короткозамкнутом отрезке круглого волновода, используем металлическое кольцо(6-см. Рис.1). Оно будет действовать на волну типа} подобно короткозамыкателю. Для перехода от круглого волновода к прямоугольному, воспользуемся тройниковым соединением прямоугольного и круглого волноводов_{, что обеспечит нам возбуждение волны} . Используем металлическое кольцо для подавления паразитной волны низшего типа , при переходе от круглого волновода к прямоугольному. Изгибы линии передач будем выполнять под углом 90°, в сочетании с четверть волновым изолятором и небольшой проточкой на внутреннем проводнике _{(7-см. Рис.1). Подобная конструкция изгибов позволит сохранить согласование в широкой полосе частот. Рупорный облучатель(8-см. Рис.1) является источником волн падающих на зеркало антенны(9-см. Рис.1), которое в свою очередь необходимо для формирования параллельных лучей.}

1. _{Прямоугольный волновод}

2. _{Дроссельный фланец}

3. _{Вращающееся сочленение с дроссельными канавками}

4. _{Круглый волновод}

5. _{Тройниковое соединение прямоугольного и круглого волноводов}

6. _{Металлическое кольцо}

7. _{Изгиб волновода}

8. _{Рупорный излучатель}

9. _{Зеркало антенны}

_{Рисунок 1- Электрическая схема зеркальной антенны}