1 Эскизное проектирование

_{Рабочая длина волны:  = 2,5 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_  4.

Допустимый уровень боковых лепестков: q = -20 дБ.

Полоса частот: 10%

1.1 Расчет геометрических размеров зеркала

Рисунок 2-Основные расчетные размеры параболического зеркала

По уровню боковых лепестков выбираем амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала:

-диаметр параболоида.

При этом распределении, ширина диаграммы направленности:

2_62,5*/2R.

Тогда

Откуда R=19,5 см – радиус параболоида.

S=R²=1196,6 см² – площадь раскрыва зеркала

Приближенно определим фокусное расстояние зеркальной антенны(f), используя следующую формулу:

, отсюда

Тогда глубина зеркала:

Зная данные параметры, несложно заметить что:

Следовательно:

,

где -оптимальный угол раскрыва зеркальной антенны.

2 Расчет характеристик антенны

2.1 Расчет диаграммы направленности рупорного облучателя

Амплитудное распределение поля в раскрыве зеркальной антенны пропорционально диаграмме направленности облучателя:

где

- диаграмма направленности облучателя; - угол раскрыва зеркальной антенны.

_{Координата раскрыва зеркала, соответствующая углу , рассчитывается так:}

Исходя из этого, получаем формулу для расчета диаграммы направленности облучателя:

Диаграмма направленности рупорного облучателя, построенная по известному закону изменения поля в раскрыве зеркала:

.

Ширина диаграммы направленности рупорного облучателя: 2_90

_{Найдём размеры раскрыва рупора с оптимальной длинной}

_{в плоскости Н: в плоскости Е:}

a =2,22 см. b =1,742 см.

Продольное сечение рупорного облучателя:

Оптимальная длинна рупорного

облучателя:

R_опт=0,295 см.

Зная размеры раскрыва рупорного облучателя, построим амплитудную диаграмму направленности рупора в плоскостях Е и Н.

Диаграмма направленности рупорного облучателя в плоскости Н:

Диаграмма направленности рупорного облучателя в плоскости Е:

Диаграмма направленности рупорного облучателя в плоскости Н, построенная в полярной системе координат, и её аппроксимация функцией cosⁿ() при n=1:

Амплитудное распределение поля вдоль зеркала:

Е(х)-амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала в зависимости от диаграммы направленности рупорного облучателя имеет вид:

_{,где F()-диаграмма направленности облучателя:}

_{Значение угла , соответствующее координате раскрыва зеркала x, рассчитывается так:}

После подстановки, амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала принимает вид:

A(x) - аппроксимирующая функция.

13