F(θ) = 
де 
– лямбда-функція n-го порядку;
– аргумент функції;
– хвильове число;
Ro=0,788 м – радіус параболоїда.
Знайдемо аргумент u і ДС антени для середньої довжини хвилі робочого діапазону:
λс=150 мм; k =
=41,89; u =41,89·0,788 sin θ =33,0093 sin θ.
Скориставшись прикладною програмою для математичних розрахунків „MathCAD 2001 professional”, побудуємо графік ДС дзеркальної антени (рис.7):
а б
Рисунок 7 – ДС антени для λ=λс(а-лінійний, б- логарифмічний масштаби).
Згідно ТЗ робочий діапазон складає 1,9…2,1 ГГц, в межах якого повинні зберігатися основні параметри антени. Побудуємо ДС дзеркальної антени для верхньої fmax і нижньої fmin границі частот робочого діапазону (рис. 8 і 9):
fmax =2,1 ГГц; λmin= 
=143 мм; k =43,94; u =34,623 sin θ.
а б
Рисунок 8 – ДС антени для λ=λmin (а-лінійний, б- логарифмічний масштаби).
fmin =1,9 ГГц; λmax= 
=158 мм; k =39,767; u =31,336 sin θ.
Рисунок 9 – ДС антени для λ=λmin (а-лінійний, б- логарифмічний масштаби).
2.7. Коефіцієнт використання поверхні.
Коефіцієнт використання поверхні дзеркала ν повністю визначається характером розподілення поля в розкриві і може бути визначений як:
ν = A/S,
де А – ефективна поверхня антени;
S – геометрична площа її розкриву.
Випадок, коли опромінювачем параболічної антени є конічний рупор дуже поширений, і тому ν визначимо графічно, скориставшись довідковою літературою (наприклад [2]). Графік залежності ν від кута розкриву ψ0 зображений на рис. 10, з якого для розрахованого ψ0 = 51.4о знаходимо:
ν » 0,92.
Рисунок 10 – Залежність КВП від кута розкриву дзеркала.
2.8. Коефіцієнт корисної дії.
Коефіцієнт корисної дії η дзеркальної антени цілком визначається ДС опромінювача і кутом розкриву ψ0. Оскільки тепловими втратами електромагнітної енергії на поверхні дзеркала можна знехтувати, тоді під η слід розуміти відношення потужності, падаючої на поверхню дзеркала PΣ зерк., до повної потужності випромінювання опромінювача PΣ:
Очевидно, що чим глибше дзеркало, тим більша частина енергії попадає на дзеркало і тому більше η. Характер зміни функції η(ψ0) протилежний характеру зміни КВП ν(ψ0).
Для кута розкриву ψ0=0,897(рад) розрахунок ККД антени можна провести за формулою:
=66,2%
2.9. Коефіцієнт спрямованої дії.
Коефіцієнт спрямованої дії D антени позволяє визначити зростання напруженості поля за рахунок застосування направленої антени замість ненаправленої [4]. В загальному випадку КСД антени можна знайти як відношення квадратів напруженостей поля, утворюваних в точці прийому направленої (в напрямку максимуму) і ненаправленої антенами при однакових потужностях випромінювання:
D =
;
де 
– напруженість поля в напрямку максимуму;
– напруженість поля ненаправленої антени.
При нерівноамплітудному збудженні поля на розкриві дзеркала його ефективна поверхня виявляється меншою за геометричну. Це пов’язано з тим, що елементи дзеркала більш близькі до країв створюватимуть меншу напруженість поля, ніж елементи поля, що розташовані в середині. Тому послаблення поля до країв параболи еквівалентно зменшенню її розмірів, якщо площадку розглядати як збуджувану рівномірно.
КСД дзеркальної антени сильно залежить від КВП і може бути визначений з виразу:
D =
,
де S=
– геометрична площа розкриву.
λ=150 мм – робоча довжина хвилі;
R0=0,788 м – радіус параболоїда;
ν=0,92 – КВП дзеркальної антени.
D = 
=
2.10. Коефіцієнт підсилення.
КСД параболічних антен не враховує втрат енергії на розсіювання, тобто втрат енергії що виходить за межі дзеркала.
Тому КСД параболічних антен не є параметром, який в достатній мірі характеризує направлені властивості дзеркальних антен. Для більш повної характеристики слід використовувати такий параметр, як коефіцієнт підсилення антени G:
G = D·η,
де D=1002,35 – КСД антени;
η=0,662 – ККД антени.
G = 1002,35 · 0,662 = 663,56 = 56,44 дБ.
3. Коефіцієнт стійної хвилі в фідері.
В теорії АФП велике значення має питання узгодження антени з фідером. Під узгодженням розуміється перетворення опору навантаження лінії в опір, рівний її хвилевому опору [3]. Параметром, який в достатній мірі характеризує узгодження лінії є КСТU. Загальний вигляд для КСТU має вигляд:
КСТU = 
,
Завантажити реферат