Обеспечение круговой поляризации левого вращения

Для полного использования потребителем мощности, пришедшей к нему с входа антенны, необходимо чтобы волна была линейно поляризована. Для этого необходимо деполяризовать пришедшую волну.

Круговая поляризация правого вращения: если смотреть в направлении распространения волны, то горизонтальная составляющая опережает вертикальную на 90⁰. Необходимо “затормозить” эту горизонтальную составляющую на 90⁰ градусов. В этом случае обе составляющие будут синфазны и получится наклонная линейная поляризация. Дальше необходимо развернуть наклонную поляризацию на 45⁰ и получить вертикальную линейную поляризацию.

“Тормозится” горизонтальная составляющая путем введения в горизонтальную плоскость диэлектрической пластины какой то определенной длины. При выходе из пластинки фаза горизонтальной составляющей должна совпадать с вертикальной.

Расчет длины пластины:

_,

_где и фазовая скорость в пластине и вне пластины

где и путь, который волна прошла в пластине и вне пластины.

Так как сдвиг фазы на 90⁰ соответствует четверти длины волны то:

_{Откуда получаем требуемую длину пластины:}

Выбрав диэлектриком полистирол, и учтя, что деполяризатор устанавливается в круглом волноводе, получим:

Для уменьшения отражений от пластины ее необходимо сделать V-образной с величиной прогиба кратной нечетному числу четвертей длин волн (для компенсации отраженных волн). Возьмем ее равной

Схематический вид диэлектрической пластины:

Рис.7

После того как мы получили наклонную поляризацию (под углом 45⁰ к вертикальной составляющей по часовой стрелке, если смотреть по направлению распространения волны) необходимо перейти от круглого волновода к прямоугольному, который расположен под углом 45⁰ к вертикальной составляющей, т.е. чтобы в нем наклонная поляризация распространялась как вертикальная

Расчет антенной решетки

Так как КНД решетки и излучателя известны, то можно найти число излучателей:

излучателей

Так как при вычислении N были произведены округления, пересчитаем КНД:

Коэффициент усиления:

раз или

Для отсутствия побочных главных максимумов в треугольной решетке должно выполнятся следующее неравенство:

где d – расстояния между соседними излучателями

- максимальный угол сканирования равный в нашем случае нулю.

Тогда:

Так как эта решетка синфазная и элементы питаются от прямоугольного волновода, в котором длина волны равна 1.9 см, то расстояние d следует выбрать равным длине волны в волноводе, т.е. 1.9 см. Это не вызовет появления побочных главных максимумов.

Топология решетки

Топология антенной решетки

Рис.8

Диаграмма направленности решетки определяется:

где - множитель элемента решетки

- множитель решетки

Диаграмма решетки будет определятся как:

- в Н-области

- в Е-области

Подставив численные значения получим:

Вид диаграмм направленности:

Диаграмма направленности решетки

в полярной системе координат

рис.9

Диаграмма направленности решетки

в прямоугольной системе координат

рис.10

Диаграммы направленностей в Е и Н плоскостях практически совпадают.

Из последнего графика можно найти