7 Антеннаның құрылымдық есептелуі

 

7.1 Антенна профилін есептеу

 

Айналық антенналар ашылудың симфаздық қозуы кезінде ең үлкен БӘК-ке ие (толқынның жазық фазалық фронты). Айнаның параболалық профилі айналу параболойдының фокусында орналасқан сәулелендіргіштен ашылудың әрбір жазықтығына дейінгі электрлік бірдей жолдардың ұзындығын қамтамасыз етеді (парабола қасиеті). Полярлы координата жүйесінде парабола мына теңдеумен сипатталады.

 ,

 

мұндағы , - полярлы координаталар, f фокусты қашықтық.

Берілген жағдайда  0 – ден ₀  дейін өзгереді.

Берілгендерді есепке ала отырып тәуелділігін тұрғызамыз:

15 – сурет. Айналық көрініс

7.2 Айна құрылымын таңдау

 

Желдік жүктелімді және салмақты азайту мақсатымен айна беті көбінесе перфорланған немесе торлы болып орындалады (7.1 суретті қараңыз).

 

7.1 – сурет. Перфорланған немесе торлы орындалған конструкция

7.1 сурет - Айна құрылымы

 

Айнаның мұндай құрылымында сол арқылы энергия бөлігі  қарама-қарсы жағымсыз сәуле шығару арқылы өтеді. Өту коэффициентінің мәні кері бағытта мүмкін болады.

,

мұндағы P_обр , P_пад – кері бағыттағы сәулелену және сәйкесінше айнағақұлаушы сәулеленудің қуаты. Перфорланған сәулелендіргіш үшін тесік диаметрі 0,2 (0,2·0,273=0.055) ден аз болуы, тесікшелердің қосымша ауданы кезінде барлық айна ауданынан 0,5...0,6 көп болмауы тиіс.

Екі сызықты тор өткізгіштер арасындағы 0,1, ендеше 0,0273 м – ден аз қашықтықта және 0,01, 0,00273 м – ден аз емес өткізгіштер диаметрінде қанағаттандырарлық түрде жұмыс істейді.

 

7.3 Дайындау дәлдігіне рұқсаттарды анықтау

 

Айнаны дайындаудың дәл еместігі ашылу кезінде өрістің синфазды еместігіне әкеледі. ± π/4 көп емес айнаның ашылуындағы өрістің фазалық бұрмалануы рұқсат етіледі. Осы кезде антеннаның күшейту коэффициентінің азаюы бірнеше пайыздан аспайды.

Параболоидтың беті жазық емес болсын (шығулар және тереңдеулер). Идеалды беттен ең үлкен ауытқуды ρ бағытында Δρ – мен белгілейміз (7.2 суретті қараңыз).

7.2 Сурет – Айнаны дайындаудың дәлдігіне рұқсаттар

 

ρ – дан ең үлкен ауытқу орнындағы жазық еместіктен шағылысқан сәуле жолы Δρ+ΔρcosΨ мөлшерге өзгереді, ал сәйкес фазалар жылжуы Δφ=βΔρ(1+cosΨ) мөлшерін құрайды және ол π/4 мөлшерден аспауы керек, осыдан:

  үшін алынған өрнектің сарапталуы параболоидтың ортасының қасында (=0) айнаның дайындау дәлдігі ең жоғары екендігін көрсетеді. Мұнда идеалды беттен ең үлкен ауытқу /16 = 0.273/16=0.017 өлшемнен аспауы қажет, параболоид қырында дәлдікке талаптар ең аз болып табылады.

Сәулелендіргіштің қондырғысының дәлдігі сонымен қатар, ашылудағы ең үлкен рұқсат етілген фазалық бұрмалану нормалармен анықталады. Сәулелендіргіштің фазалық ортасы x орын ауыстырсын (7.3 суретті қараңыз).

Сонда фазалық орталықтан ашылуға дейінгі сәуле жолдарының ұзындығы үлкейеді. Жолдардың ең үлкен ұзаруы айна төбесіне құлайтын сәулелерде орындалады. Аз орын ауыстыруларда бұл жолдардың ұзаруын шамамен x сos секілді анықтауға болады.

,

мұндағы   - фазаның өзгеруі, сәйкесінше сәулелендіргіш қондырғысының ашылуының қырында және ортасындағы дәлсіздіктер пайда болатын фазалық бұрмаланулар болатын өлшемді құрайды. Бұл өлшем /4– тен аспауы қажет. Осыдан мынаны аламыз:

,

Осылайша, ашылу бұрышының өсуімен сәулелендіргіш дәлдігі және қондырғысы фокуста жоғарылайды.