Вычисление шумовой температуры антенной системы

Вычисление шумовой температуры антенной системы выполняется по формулам:

Расчет полного коэффициента использования площади, эффективной площади, кнд и ку антенны

КНД зеркальной антенны приближённо определяется выражением:

К оэффициент использования поверхности

;

;

;

;

Эффективная площадь антенны

Коэффициент направленного действия

Коэффициент усиления антенны

Конструктивный расчет антенны

Расчет профиля зеркала

Зеркальные антенны имеют наибольший КНД при синфазном возбуждении раскрыва. Параболический профиль зеркала обеспечивает одинаковые длины путей от облучателя до каждой точки плоскости раскрыва. В полярной системе координат парабола описывается уравнением:

В полярной системе координат парабола описывается уравнением:

где ρ, ψ – полярные координаты, f – фокусное расстояние.

f₀=0.942

Рисунок 7– Профиль зеркала

Выбор конструкции зеркала

Рисунок 8 – Конструкция зеркала

С целью уменьшения веса и ветровых нагрузок поверхность зеркала часто выполняется перфорированной или сетчатой

При такой конструкции зеркала часть энергии просачивается через него, образуя нежелательное обратное излучение. Допустимым является значение коэффициента прохождения в обратном направлении

г де Р_обр и Р_пад мощность излучения в обратном направлении и падающего на зеркало, соответственно.

Двух линейная сетка работает удовлетворительно при расстоянии между проводниками меньше и диаметре проводов не менее

Определение допусков на точность изготовления

Не точность изготовления зеркала вызывает несинфазность поля в раскрыве. Допустимыми являются фазовые искажения поля в раскрыве зеркала не более

Пусть поверхность параболоида имеет некоторые неровности с наибольшим отклонением от нормы

Рисунок 9 - Допуски на точность изготовления зеркала

П уть луча, отраженного от поверхности в месте наибольшего отклонения от ρ изменяется при этом на величину , а соответствующий сдвиг фаз составит величину и он при Ψ₀ = 1.5 (рад), не должен превышать π/4, отсюда получаем

Анализ полученного выражения показывает, что в близи центра параболоида необходимая точность изготовления зеркала наивысшая. Здесь наибольшее отклонение от идеальной поверхности не должно превышать

λ/16=0.23/16=0,014 мм, у кромки параболоида требования к точности получаются наименьшими

Точность установки облучателя так же определяется нормами на наибольшие допустимые фазовые искажения поля в раскрыве.

Пусть фазовый центр облучателя смещён на Δx. Тогда длины путей лучей от фазового центра до раскрыва увеличиваются. Наибольшее удлинение пути происходит у лучей, падающих на вершину зеркала. Это удлинение путей при малых смещениях можно приблизительно определить как Δx cosΨ.

Тогда изменение фазы составит величину

Р исунок 10 - Допуски на точность установки облучателя

г де Δφ₀ , Δφ_а - фазовые искажения, возникающие из-за неточности установки облучателя, в центре и на краю раскрыва, соответственно. Эта величина не должна превышать π/4, отсюда получим, что:

Таким образом, с увеличением угла раскрыва точность и установка облучателя в фокусе повышается.

Вывод

При выполнении курсовой работы в ращётах возникли отклонения боковых лепестков от заданного значения.

Уровень боковых лепестков в Е-плоскости (дБ);

-отклонение боковых лепестков от заданного значения.

Уровень боковых лепестков в Н-плоскости (дБ);

-отклонение боковых лепестков от заданного значения.

Для снижения УБЛ предлагаются следующие способы:

1. подбирать (изменять) радиус раскрыва зеркала;

2. антенну выполняют неосесимметричной с вынесенным облучателем, незатеняющим основное зеркало;

3. нанесения на антенну радиопоглощающего покрытия (РПП), разработанного на основе композитного материала, обладающего искусственными магнитными свойствами на СВЧ;

4. диэлектрические стержни выбираются конической формы;

5. уменьшают КНД или увеличивают размеры антенны;