5.Основные геометрические размеры антенны.
Эффективная площадь антенны будет равна:
Найдем общую площадь антенны:
где КИП, это коэффициент использования поверхности (КИП=0.65). Следовательно, получаем что:
Для реализации ΔΘЕ=2 выберем Lx=930мм.
Тогда Ly=345мм.
В плоскости вектора Н выберем угол засветки φ=640
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:
X
L/2
z
f
φ
Z
Рис. 5 Геометрические размеры антенны.
Рис. 6 раскрыв зеркала в плоскости Н .
7. Расчет амплитудного распределения (ар) в раскрыве зеркала
Для полученных размеров антенны и ДН облучателя рассчитываем в программе Mathcad по следующей формуле: g(θ)=Fобл(θ)cos2(θ/2).
Чтобы представить АР как функцию координаты плоского раскрыва, воспользуемся уравнением параболы x=2f tg(θ/2), откуда θ=arctg(x/2f). И пронормируем по радиусу.
Для полученного АР произведем аппроксимацию
по стандартным функциям, приведенным
в методичке. При этом можно определить
апертурный КИП, которые представляет
собой линейную комбинацию парциальных
КИП (КИПi) со своими
весами (Δi)
Как было сказано раннее, ДН облучателя в плоскости вектора Н имеет следующий вид: , поэтому АР в этой плоскости определяется по формуле g(θ)= cos(θ)cos2(θ/2), и представлено на рисунке 7.
Рис. 7 АР в плоскости вектора Н (черное) и его аппроксимация (красное).
Аппроксимирующая функция имеет следующий вид:
R/Rmax |
АР |
Аппроксимация АР |
0 |
1 |
1 |
0,07 |
0,9958 |
0,9952 |
0,14 |
0,9836 |
0,9827 |
0,21 |
0,9632 |
0,9612 |
0,28 |
0,9355 |
0,9322 |
0,35 |
0,8995 |
0,8959 |
0,42 |
0,8587 |
0,852 |
0,49 |
0,8115 |
0,8029 |
0,56 |
0,7583 |
0,7506 |
0,63 |
0,7017 |
0,6939 |
0,7 |
0,6416 |
0,6344 |
0,77 |
0,5781 |
0,5726 |
0,84 |
0,5120 |
0,5079 |
0,91 |
0,4483 |
0,4461 |
0,98 |
0,3839 |
0,3827 |
1 |
0,3169 |
0,317 |
КИП=0,316*1+0,684*(0,66*0,833+0,34*0,667)=0,85
Как уже было сказано выше, АР для плоскости вектора Е будет равномерным.
Поэтому КИП=1
Среднее значение: КИП=0,92