Основные геометрические размеры антенны.

Эффективная площадь антенны будет равна:

Найдем общую площадь антенны:

где КИП, это коэффициент использования поверхности (Возьмем КИП=0.7). Следовательно, получаем что:

Для реализации ΔΘ_Е=2

Тогда

В плоскости вектора Н выберем угол засветки φ=60⁰

Найдем фокус антенны:

В декартовой системе координат параболоид вращения определяется уравнением (начало координат совпадает с вершиной параболоида) x²=4fz

Найдем глубину зеркала:

где X=L/2, а Z есть расстояние от края зеркала до облучателя.

Расстояние от облучателя до раскрыва антенны:

Рис. 5 Геометрические размеры антенны.

Рассчитаем профиль зеркала в программе Mathcad как функцию:

Рис. 6 раскрыв зеркала в плоскости Н .

Расчет амплитудного распределения (АР) в раскрыве зеркала

Для полученных размеров антенны и ДН облучателя рассчитываем в программе Mathcad по следующей формуле: g(θ)=F_обл(θ)cos²(θ/2), где F_обл(θ)=cos^1.66(θ), т.к.

-10 = 20lgX

lgX = -0.5

cosⁿ(60) = 0.316 , откуда n = 1.66

Чтобы представить АР как функцию координаты плоского раскрыва, воспользуемся уравнением параболы x²=4fz, откуда x²=560z. R=L/2=160 мм.

Возьмём 5 значений x, которые равны: 0.2R, 0.4R, 0.6R, 0.8R, R, т.е.:

32, 64, 96, 128, 160

Поочерёдно подставляя их в формулу , где f- фокус антенны, вычисляем значения АР, для соответствующих углов, по формуле .

Используя программу Rektangl найдем АР:

Используя программу Rektangl,найдём аппроксимацию АР.

При этом я выбрал следующие значения весов:

р₁= 0.245 – равномерное АП

р₂= 0 – перевёрнутое параболическое АП

р₃= 0.41– косинусоидальное

р₄= 0 – перевёрнутое параболическое во второй степени АП

р₅= 0.2 – косинусоидальное во второй скорости АП

p₆= 0.145 – треугольное АП

АР в плоскости вектора H и его аппроксимация:

,где красной линией показана аппроксимация.

Таблица значений:

КИП=0,891

Как уже было сказано выше, АР для плоскости вектора Е будет равномерным.

Поэтому КИП=1

Среднее значение: КИП=0,9455

Расчет ДН без учета тени.

ДН является линейной комбинацией соответствующих парциальных ДН (Fi) с теми же весами, умноженными на параметр амплитудного распределения (Mi),

.

Для расчета ДН без учета тени в плоскости вектора Н воспользуемся программой Rektangl:

Таблица значений:

Ширина ДН по уровню 0,707 ΔΘ_H=6,33

Для плоскости вектора Е:

Т.к. в данной плоскости равномерное распределение, то ДН будет иметь вид:

Таблица значений:

Ширина ДН по уровню 0,707 ΔΘ_Е=1,96

Поиск по сайту: