Двухзеркальная антенна

Cтраница 3

Модифицированная система с управляющим плоским зеркалом. [31]

Двухзеркальные системы открывают новые возможности электрического и электромеханического управления диаграммой направленности. В астрономической оптике используются так называемые апланатические объективы и зеркала, у которых скомпенсированы искажения - сферическая аберрация и кома и тем самым достигается относительная широкоугольность оптической системы. В случае двухзеркальных антенн можно рассчитать аналогичные системы, хотя принципиально аналогия с апланатическими астрономическими системами здесь довольно условная. Для антенн же характерен угловой сектор качания диаграммы, составляющий несколько десятков градусов, в котором укла-дываедся всего несколько десятков диаграмм. Поэтому, строго говоря, методы астрономической оптики ( так называемые условия апланатизма) к двухзеркальным антеннам можно применять весьма ограниченно. [32]

Это выражение справедливо для равномерного распределения амплитуды поля в круглом раскрыве; в действительности обычно поле на краях раскрыва спадает и уменьшение усиления поэтому будет еще большим. При этом же соотношении диаметров малого и большого зеркал коэффициент усиления у простейшей двухзеркальной антенны снижается примерно на 15 % по сравнению с эквивалентной параболической антенной. Поэтому в простейших двухзеркальных антеннах диаметр малого зеркала не должен превышать 0 2 - 0 25 диаметра большого зеркала. [33]

При этом достигается оптимальное соотношение для энергии, рассеиваемой облучателем за края зеркала, и допустимым спадом амплитуды на краях зеркала. В параболических системах жестко связано количество энергии, рассеиваемой облучателем за края зеркала, с характером амплитудного распределения в раскрыве зеркала. В рассматриваемых же двухзеркальных антеннах, рассчитываемых по заданному амплитудно-фазовому распределению в раскрыве, строго говоря, можно облучать малое зеркало по любому уровню диаграммы облучателя. Однако облучать малое зеркало по очень низкому уровню не следует, так как при этом возрастают размеры облучателя и он может частично экранировать лучи, отраженные от малого зеркала. Указанное обстоятельство ограничивает уровень облучения краев малого зеркала; вообще говоря, степень этого ограничения зависит от отношения D / Я. [34]

Схема двухзеркальной. [35]

Наряду со сферическими двухзеркальными антеннами интересны родственные им системы, у которых большое зеркало представляет собой часть тороидальной поверхности. Такие системы, получившие название сфероидальных, могут использоваться в тех случаях, когда требуется качать диаграмму в одной плоскости, а в другой плоскости иметь диаграмму специальной формы. На рис. 13 показана одна из возможных схем сфероидальной двухзеркальной антенны. [36]

Несимметричные Двухзеркальные антенны представляют интерес в тех случаях, когда требуется получить различные диаграммы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Например, двухзеркальная антенна, проекции которой показаны на рис. 5, обеспечивает в плоскостях zx и zy различные диаграммы. В двухзеркальных несимметричных антеннах отсутствует экранировка малым зеркалом и поэтому боковые лепестки у них меньше, чем у двухзеркальных антенн осевой симметрии. [37]

Описанные особенности схемы АДЭ предопределяют следующие ее своим ва. Во-первых, наличие конического острия на субрефлекторе во многом устраняет реакцию субрефлектора и резко улучшает естественное согласование антенны. Это позволяет, во-вторых, существенно сократить расстояние между облучателем и субрефлектором и тем самым уменьшить утечку и упростить систему крепления субрефлектора. В третьих, вследствие инверсии ( см. рис. 2.32 обеспечивается большая равномерность амплитудного распределения поля в рас-крывс антенны. В четвертых, высокое естественное согласование в широком диапазоне воли обеспечивает возможность совмещения в антенне различных диапазонов. Отмеченное позволяет обеспечить в широком диапазоне частот высокие электрические параметры, не достижимые в классических схемах двухзеркальных антенн. Для обеспечения хороших на1 правленных свойств, в частности высокого защитного действия, антенны со смещенной фокальной осью выполняются короткофокусными ( 2 1о - 210) и. [39]

В последние годы в связи с развитием радиоастрономии, радиолокации и космической связи были созданы большие наземные антенны различных диапазонов волн - от метрового до миллиметрового. Эти антенны имеют площадь в несколько сотен и даже тысяч квадратных метров. Их размеры, выраженные в длинах рабочей волны, достигают 1000 К. Соответственно они обладают разрешающей способностью порядка единиц угловых минут и имеют усиление более миллиона. Примерами могут служить: радиотелескоп РТ-22 ( гор. Серпухов, Советский Союз) с параболическим зеркалом диаметром 22 м, который работает на волнах от 20 см до 8 мм; гигантская сферическая чаша в Пуэрто-Рико диаметром в 300 м, работающая в дециметровом диапазоне волн; двухзеркальная антенна для космической связи с 37-метровым параболическим зеркалом ( Хай-стэк, США) и некоторые другие. [40]

Схема построения характеристической поверхности.| Бифокальная двухзер-кальная антенна. [41]

В частности, представляют интерес бифокальные двухзеркальные антенны, обеспечивающие фокусировку для двух положений относительно оси оптической системы. На рис. 19 показана схема бифокальной двухзеркальной системы осевой симметрии с двумя облучателями. Иногда требуется получить несколько карандашных диаграмм, каждая из которых соответствует своему каналу, причем уровень пересечения соседних диаграмм должен быть достаточно высоким. С помощью одно-зеркальных антенн трудно обеспечить высокий уровень пересечения диаграмм, сохранив при этом хорошее использование поверхности зеркала. Применение двухзеркальных антенн в значительной мере облегчает эту задачу. [42]

Страницы: 1 2 3