Диаграмма направленности щелевого облучателя:

d=/2 – расстояние между щелями.

k=2/- волновое число.

Диаграмма направленности облучателя в плоскости Н:

Диаграмма направленности облучателя в плоскости Е:

Амплитудное распределение поля вдоль зеркала:

Е(х)-амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала в зависимости от диаграммы направленности рупорного облучателя имеет вид:

_{,где F()-диаграмма направленности облучателя:}

_{Значение угла , соответствующее координате раскрыва зеркала x, рассчитывается так:}

A(x) - аппроксимирующая функция.

После подстановки, амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала принимает вид:

Амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала, построенное в зависимости от диаграммы направленности облучателя, практически совпадает с аппроксимирующей функцией, что свидетельствует о правильном выборе облучающей системы.

Диаграмма направленности зеркальной антенны:

Диаграмма направленности зеркальной антенны может быть аппроксимирована следующей функцией:

_{J1, Jn-функции Бесселя первого и n-ого порядка.}

_{Диаграмма направленности антенны при =0=4 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_7,9.

_{Уровень боковых лепестков: q = 0,0468 (или -26,6 дБ).}

_{Диаграмма направленности антенны при =4%=3,84 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_7,68.

_{Уровень боковых лепестков не изменился.}

_{Диаграмма направленности антенны при=4%=4,16 см.}

Ширина диаграммы направленности: 2_8,36.

_{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 усиления антенны (ку):

КУ (G) антенны показывает во сколько раз необходимо увеличить подводимую мощность при переходе от направленной антенны к абсолютно ненаправленной антенне, чтобы получить то же значение напряженности поля в точке приема.

Коэффициент усиления зеркальной антенны равен:

S=R²=855,3 см²– площадь раскрыва.

 - КИП антенны.

g=эффективность зеркальной антенны.

 - коэффициент полезного действия антенны.

Так как угол раскрыва зеркала был выбран из условия максимальной эффективности антенны, то при g=0,82 КУ будет равен:G= 597,694.

Коэффициент направленного действия антенны (кнд):

КНД (D) является мерой концентрации излучения в пространстве, которое осуществляется антенной. КНД – это число, показывающее во сколько раз необходимо увеличить мощность излучения при переходе от данной антенны к абсолютно ненаправленной антенне, чтобы сохранить неизменной напряженность поля в точке приема.

Коэффициент направленного действия зеркальной антенны равен:

D= 641,428.

Коэффициент полезного действия антенны (кпд):

Коэффициент полезного действия может быть рассчитан как отношение КУ антенны к её КНД: G/D.



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:

 0,25 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=56 – угол раскрыва зеркала.

 1,134 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

=3,94.

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

где 2_7 – ширина диаграммы направленности антенны при несмещенном облучателе.