Эскиз конструкции рупорной антенны - Синфазная решетка из рупорных антенн

Расчет одиночного рупора.

1). Выбор волновода.

Волновод выбираем исходя из заданной рабочей частоты:

Марка волновода:

Размеры волновода:

В плоскости вектора Н:

В плоскости вектора Е:

Длину волны л находим по формуле:

,

Где - скорость света.

    2). Размеры рупора. А). Ширина сторон раскрыва.

Ширину сторон раскрыва рупора находим из заданного размера раскрыва одиночного рупора:

S=700 см2.

Так же известно что, пирамидальный рупор оптимален, если искажения в Н-плоскости составляют б1= 135є, а в Е-плоскости - б2=90є. Получаем соотношение:

Обозначим:

А1 - Ширина рупора в плоскости Н;

А2 - Ширина рупора в плоскости Е.

Составляем систему из двух уравнений:

Из этих уравнений находим:

А1=32.4 см

А2=21.6 см

Б). Длина рупора.

Обозначим:

H1 - Длина рупора в плоскости H,

H2 - Длина рупора в плоскости Е.

см,

см.

Для пирамидального рупора эти длины могут быть различными и не совместимыми, поэтому используем уравнение "стыковки рупора с волноводом":

H1 (1-a/a1) = h2 (1-b/a2),

Чтобы фазовые искажения в раскрыве не превысили допустимых, большее значение длины h принимаем за постоянное число и выражаем меньшее значение через большее.

Подставляем полученные значения длин рупора в уравнение "стыковки рупора с волноводом":

;

Принимаем значения: и за действительные и в дальнейших расчетах будем использовать их.

В). Угол раскрыва рупора:

Зная ширину сторон раскрыва и длины рупора, считаем угол раскрыва в двух плоскостях по формулам:

; ,

Угол раскрыва в плоскости Н,

; ,

Угол раскрыва в плоскости Е.

3). Коэффициент направленного действия одного излучателя.

,

Где н - коэффициент использования площади.

Для пирамидального рупора.

4). Расчет ширины диаграмм для одного рупора.

Ширина диаграммы направленности в плоскости Н:

, .

Ширина диаграммы направленности в плоскости Е:

, .

5). Графическое построение диаграммы направленности единичного излучателя.

При расчете диаграммы направленности антенны поле в раскрыве можно принимать синфазным, так как в правильно спроектированном рупоре фазовая ошибка не изменяет существенно диаграмму направленности. Амплитудное распределение как указывалось раньше, принимается совпадающем с полем в поперечном сечении питающего волновода.

Диаграмма направленности рупора может быть приближенно рассчитана из выражения, полученного по формуле Кирхгофа.

В плоскости вектора Н (Рис.1):

Рисунок 1.

В плоскости вектора Е (Рис.2):

Синфазная решетка рупорная антенна

Рисунок 2.

По графикам определяем ширину диаграммы направленности по первым нулям:

В плоскости вектора Н:

;

В плоскости вектора Е:

Похожие статьи




Эскиз конструкции рупорной антенны - Синфазная решетка из рупорных антенн

Предыдущая | Следующая