Определение допусков на неточность изготовления.

Неточность изготовления зеркала вызывает несинфазность поля в раскрыве. Допустимыми являются фазовые искажения поля в раскрыве зеркала не более ± /4. При этом уменьшение коэффициента усиления антенны не превышает нескольких процентов.

Пусть поверхность параболоида имеет некоторые неровности (выступы и углубления). Наибольшее отклонение от идеальной поверхности в направлении  обозначим через Δ.

Рисунок 4 – Допуски на точность изготовления зеркала

Путь луча, отраженного от неровности в месте наибольшего отклонения от  изменяется при этом на величину  +   cosφ, а соответствующий сдвиг фаз составит величину  = (1+cosφ), и он не должен превышать величину 4, отсюда получаем

Анализ полученного выражения для  показывает, что вблизи центра параболоида ( = 0) необходимая точность изготовления зеркала наивысшая. Здесь наибольшее отклонение от идеальной поверхности не должно превосходить величины 16 (т.е. 0.013) у кромки параболоида требования к точности получаются наименьшими.

Точность установки облучателя также определяется нормами на наибольшие допустимые фазовые искажения поля в раскрыве. Пусть фазовый облучатель смещен на х. 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 хcosφ. Тогда изменение фазы составит величину

, где

₀, _а – фазовые искажения_, возникающие из-за неточности установки облучателя, в центре и на краю раскрыва, соответственно. Эта величина не должна превышать /4, отсюда получаем:

Ψ

0

Δх

F`

F

~Ψ

R₀

~Δхcos(Ψ)

Рисунок 5 – Допуски на точность установки облучателя

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

Выводы

В результате проведенной работы сравним полученные данные с исходными:

Исходные данные:

^Н_0.5 = 57 мрад - ширина ДН на уровне половинной мощности в плоскости Н

^Е_0.5 = 62 мрад - ширина ДН на уровне половинной мощности в плоскости Е

УБЛ = 19 дБ – уровень боковых лепестков

Рассчитанные данные:

- отклонение боковых лепестков в

Полученная ширина ДН:

^Н_0.5 = 59 мрад

^Е_0.5 = 65 мрад

- отклонение в плоскости Н

- отклонение в плоскости Е

Сопоставление расчетного и заданного уровня боковых лепестков, выработка рекомендаций для обеспечения соответствия этих уровней.

По рисунку 9 и 10 определим ширину диаграммы направленности параболической антенны в плоскости E и H. В плоскости E полученная ДН составляет 65 мрад на уровне половинной мощности, т. е. на 4,6% больше заданного значения. В плоскости H полученная ДН составляет также 59 мрад на уровне половинной мощности, т. е. на 3,38% больше заданного значения. Уровень боковых лепестков составляет 18 дБ при значении 19 дБ (т. е. на 5%). Расчеты по оптимизаций антенны указаны на стр.9.

В Приложении А представлен конструктивный чертеж антенны.