Курсовые по Устройствам СВЧ и антеннам #0 / сер3

Амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала, построенное в зависимости от диаграммы направленности рупорного облучателя, практически совпадает с аппроксимирующей функцией, что свидетельствует о правильном выборе самой аппроксимирующей функции и геометрических размеров зеркальной антенны.

Диаграмма направленности зеркальной антенны:

_{Диаграмма направленности антенны при =0=3,2 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_4,02.

_{Уровень боковых лепестков: q = -23 дБ.}

_{Диаграмма направленности антенны при =+5%=3,36 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_4,16.

_{Уровень боковых лепестков не изменился.}

_{Диаграмма направленности антенны при=5%=3,04 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_3,92.

_{Уровень боковых лепестков не изменился.}

_{При изменении рабочей длинны волны в пределах заданной полосы частот происходит незначительное расширение(сужение) диаграммы направленности при сохранении уровня боковых лепестков.}

Коэффициент полезного действия антенны (КПД):

Так как диаграмма направленности рупорного облучателя симметрична относительно оси антенны и может быть аппроксимирована функцией cosⁿ(), при n=1, то коэффициент полезного действия антенны () равен:

cos²ⁿ⁺¹(₀)

 = 0,925

Точность изготовления антенны:

Технические допуски на точность изготовления зеркальных антенн определяются допустимой величиной отклонения фазового фронта в раскрыве зеркала от синфазного. Источниками фазовых ошибок в раскрыве антенны могут быть:

1. отклонение формы зеркала от расчетной;

2. смещение фазового центра облучателя из фокуса параболоида;

3. отклонение волнового фронта поля облучателя от сферического;

При отклонении реального профиля зеркала от расчетного на величину  фазовая ошибка , возникающая в раскрыве зеркала, равна:

При <, искажения диаграммы направленности будут незначительны, откуда получаем следующий допуск на точность изготовления зеркала:

Максимальная точность выполнения профиля зеркала должна быть у вершины:

 0,2 см

При смещении из фокуса фазового центра облучателя вдоль оси параболоида, в раскрыве зеркала возникает ошибка:

Полагая <, получаем допустимое смещение облучателя из фокуса:

, где ₀=65 - угол раскрыва зеркала.

 0,693 см

При смещении облучателя вдоль оси параболоида фазовая ошибка в раскрыве зеркала имеет квадратичный характер. Поэтому направление основного лепестка диаграммы направленности остается неизменным, увеличивается лишь его ширина и возрастает уровень бокового излучения.

При небольшом смещении облучателя в направлении, перпендикулярном оси параболоида, в раскрыве зеркала возникает линейная фазовая ошибка, что приводит к отклонению диаграммы направленности зеркальной антенны от оси параболоида в сторону, противоположную смещению облучателя, на угол

=1,49.

Форма диаграммы направленности при этом не меняется, так как <2_,

где 2_4 - ширина диаграммы направленности антенны при несмещенном облучателе.

Расчет фидерного тракта антенны.

Параметры прямоугольного волновода:

В качестве фидерной линии в сантиметровом диапазоне волн применим прямоугольный (квадратный) волновод с волной Н₁₁. Поперечное сечение такого волновода имеет вид: