Связь между диаграммой направленностью параболоидной антенны и распределения поля в ее раскрыве.

Из формулы (1) видно, что диаграмма направленности определяется полностью распределением поля в ее раскрыве, (т.е. ) и соотношением ()

Анализ показывает, что при фиксированном  главный лепесток ДН будет наиболее узким при равномерном распределении поля в раскрыве . Одинаково при таком распределении УБЛ будет большими.

При равномерном распределении поля коэффициенты  согласно системе уравнений принимают следующие значение

,    и

нормальная ДН описывается выражением

коэффициент использования поверхности в этом случае равен .

Если амплитуда спадает к краям зеркала, то ДН расширяется, а УБЛ уменьшается – это хорошо, но  повышается – это нежелательно. Ищут компромиссное  решение.

Для максимального КУ спад на краю зеркала не должен превышать – 10 дБ по отношению к центру.

Рекомендуемые материалы

Для минимального значения УБЛ этот спад  равен (-15…-20)дБ.

Таким образом:

1) Распределение в раскрыве зеркала определяется ДН облучателя и соотношение

2) Выбирая тот или иной облучатель, размер параболоида и значения, добиваться получения требуемой ДН зеркальных антенн.

В качестве примера рассмотрим ДН зеркальной антенны, облучаемой эллиптическим диполем с дисковым рефлектором.

ДН для Е и Н –  плоскостей для двух значений   приведены на рис. 5. Видно , что . Это объясняется тем что в плоскости Н поле в раскрыве зеркала более равномерно, чем в плоскости Е . это обусловлено направленными свойствами облучателя.

Рис. 83.   Диаграммы направленности параболоида, облучаемого диполем с дисковым рефлектором.     

                  

           

           

           

               

             

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                 

Рис. 84

Эта  ДН облучателя в плоскости Е она дает спадающее к краям поле в раскрыве зеркала.

                                                                             

                                                                              

Рис.7

Эта ДН облучателя в плоскости Н она дает менее спадающее поле в раскрыве зеркала.

В табл. 1 даны значения ширины  ДН по половине мощности и УБЛ для зеркал различной глубины.  В этой таблице Н₁ и Н₂ – первый и второй боковые лепестки в плоскости ; Е₁ и Е₂ – соответствующие лепестки в плоскости .

Таблица 1.

Приведенные в таблице данные являются ориентировочными. На практике соответствующие величины могут изменятся в зависимости от ряда факторов (типа облучателя, точности изготовления антенны, точности фокусировки и т.п.).