 0.553 см
При смещении из фокуса зеркала фазового центра облучателя вдоль оси параболоида, в раскрыве появляется ошибка:



При < допуск на смещение облучателя из фокуса равен:

, где ₀ = 66º – угол раскрыва зеркала.
 1.863 см

При смещении облучателя вдоль оси параболоида в раскрыве зеркала возникает квадратичная фазовая ошибка. Направление основного лепестка диаграммы направленности остается неизменным, увеличивается лишь его ширина и уровень бокового излучения.

При небольшом смещении облучателя в направлении, перпендикулярном оси параболоида, в раскрыве зеркала возникает линейная фазовая ошибка. В результате диаграмма направленности зеркальной антенны отклоняется от оси параболоида в сторону, противоположную стороне, в которую смещается облучатель, на угол
arc sin (R).

= 3.79.

Форма диаграммы направленности не меняется, так как <2_,

где 2_{}10 – ширина диаграммы направленности антенны при несмещенном облучателе.

_{Коэффициент усиления антенны с учетом неточности изготовления зеркала:}

На практике зеркало антенны всегда выполняется с некоторыми погрешностями. Отклонение  профиля реального зеркала от идеального при правильно организованном технологическом процессе носит случайный характер. Максимальная величина случайной ошибки определяется уровнем технологии и для зеркальных антенн с вероятностью 99% может быть определена следующим образом:



где n = 3 для обычного серийного производства; n = 4…5 – при специальной технологии.

Можно считать, что отклонение профиля  подчиняется нормальному закону распределения с нулевым средним значением и дисперсией ()². При этом с вероятностью 99% максимальное отклонение профиля не превышает:



Дисперсия фазовой ошибки в раскрыве – результат случайного характера  -- равна:

---

² =0.00095 при n = 3.
С учетом этого коэффициент усиления зеркальной антенны будет равен:



где S = R² – площадь раскрыва; g = 0.82 – эффективность зеркальной антенны.
G = 328.584.

<sub>Расчет фидерного тракта антенны.
1. Расчет прямоугольного волновода.
Так как антенна рассчитана на сантиметровые длины волн, в качестве основного фидерного тракта используем прямоугольный волновод с волной H10.

Схематическое изображение его части представлено на след. рисунке:

Размеры поперечного сечения волновода выбираются так, чтобы волна H10 находилась в докритическом режиме, а волны высших типов, в частности H20 и H01, в закритическом режиме.

Размер широкой стенки: 0.6 < a <0.9, 5.1 см. < a < 7.65 см. Выбираем a = 6.0 см.

Размер узкой стенки: b < , b < 4.25 см. Выбираем b = 3.0 см.

Материал – латунь.

Толщина стенки – 1.5 мм.

Предельная мошность, пропускаемая волноводом:

Епред=30 кВ/см – напряженность электрического поля пробоя.</sub>
Р_пред 7.6 МВт.
Допустимая мощность -- предельная мощность пропускания, умноженная на коэффициент запаса электрической прочности. Она учитывает неоднородности, вызывающие местные концентрации электрического поля, климатические факторы и наличие стоячей волны. Допустимая мощность Р_доп равняется: Р_доп = (1/3…1/5) * Р_пред.

Р_доп = 1.52 кВт.

При повороте волновода на 90⁰, производить скругление изгиба не требуется, так как данная антенна работает в узкой полосе частот.

_{2. Расчет круглого волновода.
При вращении одной части волновода относительно другой должна сохраняться осевая симметрия поля. Это обеспечивается в круглых волноводах с волной типа}

---

_{E01 и H01.}
Из-за сложности возбуждения волны Н₀₁ в круглом волноводе в чистом виде (одновременно возбуждаются волны типа Н₁₁, Е₀₁, Н₂₁,Е₁₁) использование вращающихся сочленений на основе данного типа волны не получило широкого практического применения. В результате во вращающихся сочленениях как правило используется волна E₀₁.


Диаметр основного круглого волновода сочленения D определяется из условия распространения волны Е₀₁ (D>0,76) и затухания высших типов волн (D<0,97), т.е.

6.46 см. < D < 8.25 см.

D = 8.116 см. R = 4.058 см.

Проверка круглого волновода на максимальную пропускаемую мощность не производится, так как в прямоугольном волноводе с волной Н₁₀ электрический пробой наступает быстрее, чем пробой в круглом волноводе при любом типе волны.

3. Дроссельно-фланцевые соединения.
Для соединения отрезков волноводных линий передачи используются дроссельные соединения в круглых, вращающихся друг относительно друга волноводах и контактные фланцевые соединения в прямоугольных волноводах.

В качестве дроссельной секции в круглом волноводе применяется полуволновая замкнутая линия, состоящая из двух параллельных четвертьволновых участков. Использование притертого фланца при тщательной обработке и соблюдении параллельности фланцевых поверхностей позволяет получить в месте соединения двух неподвижных друг относительно друга отрезков волноводных линий хороший электрический контакт.
4. Переход от прямоугольного волновода к круглому.

Для согласования волнового сопротивления прямоугольного волновода с круглым волноводом используются индуктивные диафрагмы, которые впаиваются с двух сторон в прорези в узких стенках прямоугольного волновода, емкостные диафрагмы в виде кольцевого выступа в круглом волноводе, индуктивные штыри, впаиваемые в прорези в широкой стенке прямоугольного волновода. Их положение и размеры подбираются экспериментально.

5. Подавление паразитных типов волн:
При переходе от прямоугольного волновода с волной Н₁₀ к круглому волноводу в последнем возникают волны: рабочая - Е₀₁ и более низкая паразитная - Н₁₁. Волна Н₁₁ имеет несимметричную структуру поля и её энергия в круглом волноводе равна

---

1%, поэтому необходимы специальные устройства для гашения этой волны (допустимое содержание паразитных волн составляет 0,1%). В конструкциях таких сочленений для подавления паразитных волн широко применяют «гасящие объемы» и резонансные кольца.
«Гасящий объем» представляет собой круглый волновод, включаемый последовательно с возбуждающим прямоугольным и основным круглым волноводами сочленения. Если длину волновода сделать кратной целому числу полуволн типа Е₀₁, то входное сопротивление волноводов для волны Е₀₁ будет мало, и эта волна без затухания будет распространяться в основном круглом волноводе. Если одновременно сделать длину волновода кратной нечетному числу четвертей длин волн для волны Н₁₁, то входное сопротивление гасящего волновода для этой волны будет велико, и волна Н₁₁ в основном круглом волноводе распространяться не будет. Следовательно, длина «гасящего объема» определяется из условий: l =  _  ; l = 3_  ,

где _1 = 16.99 см; _1 = 11.32см – длины волн в волноводе.

После подстановки получаем: l = 8.493 см.
Диаметр гасящего волновода определяется из соотношения:



d = 7.52 см.



Принцип действия резонансных колец заключается в следующем: линии вектора E перпендикулярны кольцу, поэтому при точной ориентировке кольца в волноводе в нем не возбуждаются токи и волна Е₁₀ распространяется без потерь. В то же время волна Н₁₁ возбуждает в кольце токи, имеющие резонанс при длине кольца, равной длине волны в воздухе. Текущие в кольце токи возбуждают в волноводе волну типа Н₁₁ с фазой поля, сдвинутой на 180⁰ по отношению к фазе возбуждающего поля. Поэтому в круглом волноводе за кольцом поля волны Н₁₁ взаимно уничтожаются.
r₀ = 0.159 см. - радиус круглой проволоки для изготовления колец.

r = 1,65 см – внутренний радиус кольца.
L=(2n + 1) _ - расстояние между фильтрующими кольцами; n=1,2….

L = 14.5 см.
Расстояние от кольца до дна основного круглого волновода выбирается из конструктивных соображений. Так как оно больше четверти длины волны Н₁₁, то практически не влияет на резонансную частоту кольца.
L₁ = 5.75 см. - расстояние от кольца до дна основного круглого волновода.

---

_{Список использованной литературы:}

1. 
   _{«Расчет антенн СВЧ. Пособие к курсовому проектированию по антенно-фидерным устройствам. Часть II».Под ред. Д.И. Воскресенского. МАИ,1973 г.}
   
2. 
   _{«Апертурные антенны СВЧ». Л.И. Пономарев. МАИ, 1983 г.}
   
3. 
   _{«Расчет и конструирование вращающихся сочленений». В.Г. Воропаева. МАИ, 1962 г.}
   
4. 
   _{«Справочник по элементам волноводной техники». Фельдштейн, Явич. Сов.радио, 1967 г.}
   
5. 
   «Антенны и устройства СВЧ». Д.И. Воскресенский, В.Л. Гостюхин,
   

Л.И. Пономарев, В.М. Максимов. МАИ, 1999 г.

---

Смотрите также файлы

• Задача 1 Осужденный гр. Х. по п. д,з,н.docx

• Основы сердечнолегочной реанимации. Асфиксия, утопление, электротравма.doc

• 2 Кинематика точки.docx

• Цель исследования рассмотреть самоменеджмент, как инструмент личностного роста.doc

• По учебному курсу Предпринимательская деятельность.docx