Коэффициент усиления антенны с учетом неточности изготовления зеркала:

При практической реализации зеркало антенны всегда выполняется с некоторыми погрешностями. Отклонение  профиля реального зеркала от идеального при правильно организованном технологическом процессе, как правило, имеет случайный характер. Максимальная величина случайной ошибки определяется уровнем технологии и для зеркальных антенн с вероятностью 99% может быть определена следующим образом:

n=3 для обычного серийного производства; n=4…5 – при специальной технологии.

Можно считать, что отклонение профиля  подчиняется нормальному закону распределения с нулевым средним значением и дисперсией ()². При этом с вероятностью 99% максимальное отклонение профиля равно:

Дисперсия фазовой ошибки в раскрыве, обязанная случайному характеру , равна:

² =0,0021 при n=3.

С учетом этого коэффициент усиления зеркальной антенны будет равен:

S=R² – площадь раскрыва; g=0,82 – эффективность зеркальной антенны.

G = 726,677.

Расчет фидерного тракта антенны.

Параметры прямоугольного волновода:

В качестве фидерной линии в сантиметровом диапазоне волн обычно применяют прямоугольные волноводы с волной Н₁₀. Поперечное сечение такого волновода имеет вид:

При этом критическая длинна волны определяется так: _кр=2а.

Выбирая размеры поперечного сечения волновода, исходят из условия нахождения основной волны Н₁₀ в докритическом режиме, а высших типов волн, в частности Н₂₀ и Н₀₁, в закритическом режиме. Из этих условий следуют неравенства:

• размер широкой стенки: 0,6<a<0,9.; 2,1см<a<3,15см

• размер узкой стенки: b</2; b<1,75см.

Определив по приведенным формулам ориентировочные размеры a и b, далее по справочнику выбираем стандартный волновод: a=23 мм; b=10мм.

Материал стенок волновода – латунь.

Толщина стенок волновода 1мм.

Максимальная (предельная) мощность, пропускаемая волноводом с волной Н₁₀, определяется соотношением:

_{Епред=30 кВ/см – напряженность электрического поля, при которой происходит пробой в воздухе.}

Р_пред 890 кВт.

Допустимой мощностью называют предельную мощность пропускания, умноженную на коэффициент запаса электрической прочности, учитывающий неоднородности, вызывающие местные концентрации электрического поля, климатические факторы и наличие стоячей волны. Допустимая мощность Р_доп определяется как: Р_доп = (1/3…1/5)Р_пред.

Р_доп=178 кВт.

При повороте волновода на 90⁰, производить скругление изгиба не требуется, так как данная антенна работает в достаточно узкой полосе частот.

Параметры круглого волновода:

Осевая симметрия поля, необходимая для сохранения постоянства передачи электромагнитной энергии при вращении подвижной части волноводного тракта относительно неподвижного, имеется в круглых волноводах с симметричными волнами типа Е₀₁ и Н₀₁.

Поперечное сечение такого волновода имеет вид:

Из-за сложности возбуждения волны Н₀₁ в круглом волноводе в чистом виде (одновременно возбуждаются волны типа Н₁₁, Е₀₁, Н₂₁,Е₁₁) использование вращающихся сочленений на основе данного типа волны не получило широкого практического применения.

Диаметр основного круглого волновода сочленения D определяется из условия распространения волны Е₀₁ (D>0,76) и затухания высших типов волн (D<0,97), т.е.

2,66 см <D< 3,4 см

D = 3,34 см. R = 1,67 см.

Проверка круглого волновода на максимальную пропускаемую мощность не производится, так как в прямоугольном волноводе с волной Н₁₀ электрический пробой наступает быстрее, чем пробой в круглом волноводе при любом типе волны.