Tervezése reflektor antenna és mikrohullámú eszközök
1. Válogatás alakú nyílás tükröt
2. Válasszunk ki egy amplitúdója függvényében eloszlását a területen a nyílás tükörben
3. A számítás a nyílás mérete
4. kiszámítása NAM takarmány
5. Kiválasztási és kialakítása a besugárzó
6. Tervezési betápláló tölcsér
7. számítása valós terepi elosztó és DN tükör
Reflektor antenna a leggyakoribb típusú irányított antennák a centiméter, és részben deciméteres mérő hullámhossz tartományokat. Széles körű használata reflektor antenna magyarázható építési egyszerűség, a megszerzésének lehetőségét szinte bármilyen típusú gyakorlatban használt a NAM, nagy hatékonyságú, alacsony zajszintű hőmérsékleten, egy jó sor tulajdonságok, stb
A főbb típusai a tükrök reflektor antenna használják: parabolikus (rotációs paraboloid csonkolt paraboloid, egy parabola henger), gömb alakú, lapos és szögletes, speciálisan kialakított két- és multimirrors.
A radar alkalmazások, étel antennák segítségével könnyen megkapja a egybefolyó rádiójelű régióban lehetővé teszi egyidejű képződése több közös tükör Nam (beleértve összege és különbsége). Bizonyos típusú reflektor antenna nyújt egy meglehetősen gyors swing a gerenda egy nagy szögtartományban. Reflektor antenna a leggyakoribb típusú antenna térbeli kommunikáció és a csillagászat, és mégpedig reflektor antenna képes létrehozni egy hatalmas antenna szerkezetek hatásos nyílás felület mért ezer négyzetméter.
1. Válogatás alakú nyílás tükröt
Sequence számítási fénykibocsátó rész reflektor antenna (OF) természetétől függ a műszaki leírás (TS) a tervezési.
Jellemzően TK meghatározott célra antenna és a működési frekvencia követelményeket irányára elemezni.
Klasszikus képviselői reflektor antennák parabola antenna végezhető formájában egy paraboloid forgástest vagy parabolikus henger zárt szerkezetet által határolt párhuzamos vezetőképes síkok.
Választani alakját az antenna nyílás szükséges elemezni az arány Nam szélessége E, és a gép H. Az én megvalósítási mód szerint az arány
Következésképpen, az alak a nyílás tükör választani körkörös. Ez lehet egy paraboloid forgástest, ez izgatott körsugárzó megvilágító (például szájdarab) helyezünk a hangsúly a tükör, és átalakítja a gömb alakú hullám előtt egy síkban.
A működési elve parabola antenna a következő: ez áll egy fém reflektor (reflektor) 1, a megvilágító 2 elhelyezett, a középpontjában egy paraboloid forgástest, és az ellátási adagoló 3 (1. ábra).
antenna táplálás úgy végezzük, hogy szinte mindegyikük kisugárzott energia irányul a reflektor. Az elektromágneses hullámok izgatott felületén a nagyfrekvenciás áramok generáló az elektromágneses mezők. Mivel a fényvisszaverő felület csatlakozik egy parabolikus forma, a távolságok összege a hangsúlyt, hogy a reflektor és a reflektort merőleges síkban a központi tengelyre, akkor állandó, így a felület az antenna nyílás reemitted rezgések jönnek azonos fázisban van.
Ennek eredményeként a hozzáadásával a visszavert rezgések az antenna nyílás van kialakítva, majd szaporítjuk tengelye mentén egy sík hullám.
Mi jelzi, az alapvető geometriai paramétereit parabolatükrös:
R, F - sugár és fókusztávolsága a tükör; y0 - nyitási szög a tükör;
p (Y) - a profil a tükör; X-koordinátája a pont a nyílás a tükör. Ezeket a paramétereket kapcsolódnak egymáshoz egyszerű kifejezések:
2. Válasszunk ki egy amplitúdója függvényében eloszlását a területen a nyílás tükörben
Válasszon egy amplitúdója függvényében eloszlás szerint egy előre meghatározott feltételt a táblázatok.
Diagramoknak megfelelő diagramok eloszlások:
Ábra. A tér eloszlása a 2 N - nyílás síkja.
Ábra. 3 vE- tér eloszlása a nyílás síkja.
3. A számítás a nyílás mérete
Méretei a nyílás függ a szélessége a NAM, a működési hullámhossz és a kiválasztott eloszlásfüggvény.
két síkban:
A szélessége a NAM a két sík TK:
Találunk a hullámhossz:
Mi választjuk ki a sugara nagyobb dimenzió: R = b / 2, R = 35 cm.
Annak érdekében, hogy egy előre meghatározott beamwidth, mint egy nyílás take-szimmetrikusan csonkított paraboloid forgástest.
4. kiszámítása NAM takarmány
A forgási paraboloid (vagy csonka paraboloid forradalom) besugárzó létre kell hozni egy gömb alakú hullám. Az ilyen hullámok amplitúdója csökken a távolság növelésével R a forrás (feed) fordítottan arányos az R (a veszteségmentes közegben). Visszaverődés után a tükör hullámfront lapos, és az amplitúdó síkhullámú közegben veszteség nélkül nem függ a távolságtól.
A fentiek alapján, a kapcsolat Nam besugárzó f (y), és a területen a nyílás állandó tényezővel felírható:
,
.
Normalizálás Nam a maximális fmax (y) = R (0) E (0) = f, megkapjuk a számítási képlet normalizált Nam besugárzó:
.
Ábra. 1, hogy
,
.
Látható, hogy a normalizált x koordináta kell találni a következő képlet:
.
Y0 érték van kiválasztva belül körülbelül 58 ° - 62 °. Ez lehetővé teszi, hogy további műszereket meglehetősen magas, a viszonylag kis méretű a megvilágító, és következésképpen kevesebb árnyékolás tükör. Csökkenő y0 szükséges NAM besugárzó kaphat olyan széles, hogy a méret a besugárzó kevesebb lesz, mint például a még nyitott végén a hullámvezető. Nézzük nyílásszöge E síkjában:
.
és a nyílás mérete lehetővé teszi, hogy megtalálják a fókusztávolsága a tükör a következő képlet szerint:
Mivel a gyújtótávolság a paraboloid forradalom (vagy paraboloid csonka), a másik sík legyen ugyanaz, mint a nyílásszög a másik síkban
határozza meg, automatikusan át Fand mérete b ebben a síkban. mint
,
.
Továbbá, a feed forward NAM E és H síkok, rendre:
,
,
Ábra. 4. NAM E-sík takarmány
Ábra. 5. Nam megvilágító síkban H
Ábra. 4 és ábra. 5 könnyű meghatározni a szélessége a NAM takarmány a fősíkjaikkal:
.
5. Kiválasztási és kialakítása a besugárzó
By besugárzó általában a következő követelményeknek:
a) meg kell végrehajtani a chart korábban számított tájolási szögre az ágazatban
és minimális sugárzás kívül ebben az ágazatban;
b) a keresztmetszeti méretei minimálisnak kell lennie, hogy csökkentse árnyékoló a nyílás;
c) besugárzás segítségével kell egy stabil, közös fázisközéppontjától két síkban egy vonalban van a fókuszpontja a forgási paraboloid;
g) az elektromos erejét a megvilágító elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy adja át a teljes üzemi teljesítménye az adó impulzus veszélye nélkül bontás;
d) egy működő frekvenciasáv besugárzó meg kell felelnie a kívánt frekvenciasávot antennával;
e) a megvilágító tervezésénél ügyelni kell a szükséges időjárási viszonyokkal szembeni ellenállás, és lehetővé teszi annak lehetőségét, tömítő az egész adagolót útját;
Ahogy besugárzó vegye piramidális kürt (6.).
6. Tervezési betápláló tölcsér
Ábra. 6. piramis kürt.
tölcsérantenna számítás csökkenti a kiszámításához geometriai méretei. A méretei a nyílás
alapján választ NAM besugárzó korábban találtak két síkban.
Korrigált a méret a hangszóró méret:
hullámvezető a következő okok miatt: a rádiófrekvenciás csatorna kell, hogy csak az alapvető hullám, a szükséges energiát átadni. Erre a célra, alkalmas hullámvezető szabványos 23x10 mm. Táblázat. 3. [1] találunk - aktív rádiófrekvenciás elismeri
kW, ami több, mint a szükséges energiát. Ugyanebben táblázatban válassza ki az anyagot minimális veszteség - réz (
Mi határozza meg az optimális hossza a kürt
, Mi határozza meg a hossza a kürt az E-sík a dokkoló feltételeit a kürt rádiófrekvenciás kezdete:
cm. kiabálni optimális volt szükséges feltétel
cm, azaz a optimalitási feltétele az E-sík is történik,
Kiszámítjuk a fázis hiba:
,
Számítsuk ki a valódi chart kürt orientáció.
- visszaverődés modul hullámok a kürt nyíláson;
;
.
.
Ábra. 7. A tényleges és az előírt takarmány NAM E-sík
Ábra. 8. A tényleges és az előírt takarmány NAM síkban H
Számítsuk ki a fázisközéppontjának kürt a fő síkok:
,
Felvételi a fázisközéppontjától offset takarmány a fókusz a Z tengely mentén:
közötti szakasz központok megfelel a tolerancia a fáziseltolódás a fókusz segédfény központ a tükör a tengelye mentén.
7. számítása valós terepi elosztó és DN tükör
A számítás összehasonlításához tényleges
disztribúció a nyílás tükörben. A csonkított paraboloid forradalom igazi NAM kapcsolódó normalizált Nam besugárzó összefüggéssel
,
.
A grafikonok a valós és az ideális eloszlás és a relatív hibák alapján ugyanazon a grafikonon. Egy hiba nem haladhatja meg 7%.
Figyelembe véve a fenti, a számítás a valós tér eloszlása a tükörben:
1) A számítás a valós amplitúdó a tér eloszlása az E síkban
az igazi eloszlásfüggvény:
.
.
9. ábra diagramja az igazi eloszlása terén az E síkban
2) A számítás a valós amplitúdó a tér eloszlása a síkban H
az igazi eloszlásfüggvény:
.
.
Ábra. 10. A valós és ideális tér eloszlása a H sík és relatív hiba.
Nam számítás alapján végeztek megadott képletek [1]. Ezek a képletek láthatók tekintet nélkül Nam Huygens elem, így szaporodnak őket
:
;
.
Iránykarakterisztika épít egy logaritmikus skálán. Ahhoz, hogy ezt elérjük, átalakítani, hogy az űrlapot
.
Hasonlóképpen, az E-sík:
;
;
vagy logaritmikus skálán
.
Ábra. 11. A reflektor antenna sugárzási minta E-sík
Ábra. 12. A reflektor antenna sugárzási minta H-sík