КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Зеркальные антенныНа РРЛ широко распространены зеркальные параболические антенны. Это объясняется их относительно простои конструкцией, возможностью получения больших значений КНД, хорошими диапазонными свойствами, относительно невысокой стоимостью. Зеркала или рефлекторы выполняются из материала с хорошей проводимостью: алюминия и его сплавов или пластмассы с металлизированной отражающей поверхностью. Для предотвращения коррозии поверхности рефлекторов окрашивают. Большое распространение получили рефлекторы, являющиеся частью поверхности параболоида вращения — поверхности, образованной вращением параболы вокруг ее оси. Плоскость, образуемая наружными краями рефлектора, является раскрывом антенны. осесимметричные антенны (рис. 12.6,а) имеют раскрыв в форме круга. На рис. 12.6,6 показана осенесимметричная антенна с облучателем, вынесенным из поля волны, отраженной рефлектором. Антенны с высокими значениями КНД имеют размеры раскрыва, значительно превышающие длину волны. Для таких антенн при хорошей проводимости рефлектора можно считать, что радиоволны, падающие на рефлектор, отражаются от него по законам геометрической оптики. Из свойств параболы известно, что ab = =Fb; a'b'=Fb'; a"b" = Fb" (рис. 12.6,8). Следовательно, для любых волн, отраженных рефлектором, пути от фокуса F до линии раскрыва MX равны между собой и равны расстоянию между параллельными прямыми АВ (директрисой) и MN. Если фазовый центр облучателя, создающего сферическую волну, совместить с фокусом зеркала F, то вследствие равенства длин лучей плоскость раскрыва рефлектора будет являться плоскостью одинаковых фаз. В результате действия рефлектора сферическая волна облучателя преобразуется в плоскую, а широкая ДН — в узкую.
Параболическое зеркало называют короткофокусным, когда его угол раскрыва 2ψ0>π, при этом R0>2f. Для длиннофокусного зеркала 2ψо<π и Ro<2f.
Облучатель должен обладать односторонней в направлении рефлектора направленностью, обеспечивать необходимое амплитудное распределение поля в раскрыве, иметь устойчивый фазовый центр, совмещенный с фокусом зеркала, создавать малое затенение раскрыва и иметь требуемую рабочую полосу частот. В качестве облучателей могут использоваться слабонаправленные антенны — вибраторные, рупорные, спиральные и т. д. Полуволновые вибраторы с апериодическим или вторичным рефлектором просты, создают малое затенение, но узкополосны. Широкополосными являются рупорные облучатели, но они больше затеняют раскрыв антенны. Рупорные облучатели применяются на частотах от 600 МГц и выше. Спиральные облучатели позволяют получить волны с эллиптической поляризацией, близкой к круговой. Поле, созданное облучателем, должно быть по возможности равномерным в раскрыве рефлектора и быстро спадать за его пределами. При малом фокусном расстоянии, которое соответствует глубокому рефлектору 1 (рис. 12.7,а), почти вся энергия облучателя попадает на рефлектор (высокий коэффициент перехвата), но края рефлектора облучаются малым полем Е1, отраженным от краев рефлектора (рис. 12.7,в), вносят небольшой вклад в формирование ДН, что понижает КИП раскрыва. В антеннах с большим фокусным расстоянием, мелким рефлектором 2 поле в раскрыве более равномерно (рис. 12.7,6), но значительная часть энергии облучателя рассеивается, не попадая на рефлектор.
Облучатель должен точно устанавливаться в фокусе параболического рефлектора. Смещение облучателя из фокуса вдоль фокальной оси к рефлектору или от него приводит к симметричным фазовым искажениям в раскрыве антенны, в том числе и квадратичным. Это ухудшает ДН: направление главного излучения (приема) сохраняется, но расширяется основной лепесток, увеличиваются уровни боковых, уменьшаются КИП и КНД антенны.
Небольшое смещение облучателя из фокуса в направлении, перпендикулярном оси параболы, создает фазовые искажения в раскрыве, близкие к линейным (см. рис. 12.2,6), вызывая отклонение направления основного лепестка ДН антенны в сторону, противоположную смещению облучателя (рис. 12.9). Ослабление уровня боковых лепестков в секторе углов φ= 90... 270° в зеркальных антеннах достигается уменьшением токов, затекающих на теневую поверхность рефлектора, и уменьшением переизлучения от краев рефлектора. Для этого применяют глубокие зеркала, на раскрыв антенны устанавливают экранирующие цилиндры (наподобие бленды), снабженные с внутренней стороны радиопоглощающим материалом, или покрывают поглощающим материалом края рефлектора, гасящим затекание токов на теневую поверхность. Раскрыв антенны затеняется облучателем и элементами его крепления. Поле антенны с затененным раскрывом можно рассматривать как суммарное поле, созданное незатененным раскрывом с напряженностью +Е и созданное затеняющей поверхностью с напряженностью —Е (рис. 12.10). Результатом затенения является рост уровней боковых лепестков; ухудшение защитного действия антенны. С учетом затенения и других факторов для зеркальных параболических антенн КИП v=0.5... 0,6. В осенесимметричных антеннах облучатель вынесен из поля отраженных волн и не затеняет раскрыв. Осенесимметричные зеркальные антенны в виде части поверхности параболоида вращения (рис. 12.11,6) применяются на тропосферных РРЛ с раскрывами зеркал 20x20 м и 30x30 м. На частотах 0,7... 1 ГГц их КНД соответственно равен 43... 48 дБ. Рупорные облучатели таких антенн выполняют с косым срезом раскрыва, закрываемого защитной (от влаги) диэлектрической крышкой (рис. 12.11,г).
Дата добавления: 2015-04-24; Просмотров: 1557; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |