Расчет профиля сечения зеркал

Для главного зеркала профиль сечения z(x,y) можно найти, используя формулу:

,

Преобразуем к виду:

.

Уравнение описывает параболоид вращения. Данная фигура будет симметричной в плоскостях XОZ и YОZ.

Для малого зеркала профиль сечения z(x,y) можно найти, используя формулу:

,

где:,

,

.

Уравнение описывает гиперболоида вращения. Данная фигура также симметрична относительно плоскости XOZ и YOZ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы по техническому заданию был произведен расчет двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена.

В соответствие с техническим заданием в качестве облучателя антенны использовалась диэлектрическая стержневая антенна. Был произведен расчет ее геометрических размеров, в качестве диэлектрического материала был взят фторопласт-4. Форма диэлектрической антенны для обеспечения более качественных характеристик (уменьшения отражения от конца диэлектрической антенны и снижения уровня боковых лепестков) была выбрана конической. Высшие типы волн, искажающие диаграмму направленности, в антенне не возникают. В ходе расчётов также была проведена коррекция размеров диэлектрической антенны для обеспечения более точного выполнения технического задания. Таким образом, облучатель имеет следующие параметры:

Больший диаметр стержня dmax, мм15

Меньший диаметр стержня dmin, мм9.4

Длина стержня L, мм106

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика er 2

Коэффициент замедления x0.91

Для возбуждения диэлектрической антенны был выбран круглый волновод (типа С140 в соответствии с рекомендациями МЭК) диаметром d=15.1мм, работающий на основном типе волны H11, который плавно переходит к прямоугольному волноводу (тип R140 в соответствии с рекомендациями МЭК) с размерами 15.799´ 7.899. Диэлектрический стержень крепится в круглом волноводе без клея, плотным вставлением в него.

Конструкция облучателя приведена в Приложении 4. ДН диэлектрической антенны - в Приложении 2

Расчет антенны Кассегрена был произведен с помощью программы "Расчет двухзеркальной антенны Кассегрена". Программа позволила рассчитать основные параметры антенны: ДН облучателя, распределение поля в раскрыве, ДН антенны; коэффициент использования поверхности КИП. В ходе расчётов были внесены некоторые коррективы в параметры антенны для более точного соответствия техническому заданию. Получены следующие параметры и характеристики двухзеркальной антенны Кассегрена с диэлектрическим облучателем:

Диаметр основного зеркала D, мм618

Диаметр малого зеркала d, мм81

Эквивалентный фокус Fэ, мм1.174

Уровень боковых лепестков d, дБ17

Ширина главного лепестка ДН DQ-3дБ2

КИП0.607

Полученное значение затенения d/D=0.131 удовлетворяет требованию d/D<0.2, что необходимо для уменьшения уровня боковых лепестков. В соответствие с техническим заданием удалось реализовать узкий луч ДН 2Дб. Общая эффективность антенны получилась равной 0.607, что является достаточно неплохим результатом. Общий вид антенны приведён в Приложении 3.

Также проводился расчёт линии питания. Расчёты показали, что волноводы, использующиеся в качестве линии питания, имеют следующие основные эксплуатационные характеристики:

Круглый волновод

Размер d, мм15.1

Толщина стенок ,мм1.015

Затухание (медь) ,дБ/м0.1893

Прямоугольный волновод

Размер a´b, мм15.799 ´ 7.899

Толщина стенок ,мм1.015

Затухание (медь) ,дБ/м0.176

Круглый волновод соединен с прямоугольным через плавный переход.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Диаграммы направленности облучателя (расчетные)

ДН облучателя в плоскости Е

ДН облучателя в плоскости Н

Перейти на страницу: 1 2

Другое по теме:

Регулирование адаптивной поверхности главного зеркала радиотелескопа
Дипломная работа связана с решением задачи регулирования адаптивной поверхности главного зеркала радиотелескопа, предназначенного для работы в миллиметровом диапазоне радиоволн. Отклонение поверхности зеркала не должно пре ...

Разработка лабораторного макета для исследования мультиплексоров
Мультиплексором называют устройство, предназначенное для передачи сигналов с любого из входов на одну общую выходную шину. Вход, с которого сигнал передается на выход, выбирают в зависимости от значения управляющего сигнала, ...

©  www.techvarious.ru - 2020