Схема и принцип действия параболической антенны

дипломная работа

1.1 Основные геометрические свойства параболоида вращения

Широкое распространение в диапазоне СВЧ получили антенные устройства, аналогичные оптическим рефлекторам или прожекторам. Такие антенны состоят из источника первичной волны и одного или нескольких зеркал, преобразующих фронт волны этого источника в заданный, обычно плоский. Целесообразно, перед тем как перейти к рассмотрению зеркальных антенн СВЧ, напомнить основные геометрические соотношения, справедливые для параболоида вращения и параболического цилиндра, - поверхностей, на базе которых выполняется большинство зеркальных антенн.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.1

Свяжем с параболоидом вращения (рисунок 1.1) прямоугольную систему координат с началом в вершине параболоида (точка О) и осью OZ, совмещенной с фокальной осью параболоида (прямая OF), и полярную - систему координат с центром в фокусе (точка F) и отсчетом угла ш от прямой FO. Поверхность параболоида вращения в прямоугольной системе координат (X, Y, Z) описывается уравнением:

(1.1)

а в полярной системе (p, ш) - уравнением:

(1.2)

где f=OF - фокусное расстояние параболоида.

Раскрывом, или апертурой параболоида назовем плоскую поверхность, ограниченную кромкой параболоида.

Радиус этой поверхности Ro (см. рисунок 1.1) назовем радиусом раскрыва, а угол 2ш0 - назовем углом раствора (ш0 - угол между фокальной осью и прямой, проведенной из фокуса к кромке параболоида). Для радиуса раскрыва Ro и угла раствора 2ш0 справедливы соотношения:

(1.3)

(1.4)

(1.5)

Если угол раскрыва 2ш0<р, то соответствующий параболоид называется длиннофокусным, если угол раскрыва 2ш0>р, то - короткофокусным. У длиннофокусного параболоида Ro<2f, а у короткофокусного - Ro>2f

Напомним, что угол между радиусом , проведенным под углом ш к фокальной оси, и нормалью к поверхности параболоида в этой точке равен ш/2. Площадь рабочей поверхности антенны зависит от размера раскрыва и утла раствора и может быть определена по формуле:

(1.6)

Если разместить в фокусе параболоида источник сферической волны, то после отражения этой волны от параболоида фронт ее становится плоским.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.2

Параболический цилиндр (рисунок 1.2) представляет собой поверхность, описываемую уравнением:

(1.7)

Расстояние от фокальной линии FF до оси OY называется фокусным расстоянием и обозначается f. Если разместить вдоль линии FF синфазный линейный источник, то волновой фронт волны после отражения от параболического цилиндра становится плоским [1].

Делись добром ;)