Определение допусков на точность изготовления

Неточность изготовления зеркала вызывает несинфазность поля в раскрыве. Допустимыми являются фазовые искажения поля в раскрыве зеркала не более ± p/4. При этом уменьшение коэффициента усиления антенны не превышает нескольких процентов [3].

Пусть поверхность параболоида имеет некоторые неровности с наибольшим отклонением от нормы Dr (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 - Допуски на точность изготовления зеркала

 

Путь луча, отраженного от поверхности в месте наибольшего отклонения от r изменяется при этом на величину

Dr + Dr × cos(Y), (5.3)

а соответствующий сдвиг фаз составит величину и он не должен превышать p/4, отсюда получаем:

(5.4)

 

Анализ полученного выражения показывает, что в близи центра параболоида необходимая точность изготовления зеркала наивысшая. Здесь наибольшее отклонение от идеальной поверхности не должно превышать

у кромки параболоида требования к точности получаются наименьшими. Точность установки облучателя так же определяется нормами на наибольшие допустимые фазовые искажения поля в раскрыве [6].

Пусть фазовый центр облучателя смещён на Dx (рисунок 5.3).

Рисунок 5.4 - Допуски на точность установки облучателя

 

Тогда длины путей лучей от фазового центра до раскрыва увеличиваются. Наибольшее удлинение пути происходит у лучей, падающих на вершину зеркала. Это удлинение путей при малых смещениях можно приблизительно определить как Dx×cos(Y). Тогда изменение фазы составит величину:

(5.6)

где Df₀, Df_a- фазовые искажения, возникающие из-за неточности установки облучателя, в центре и на краю раскрыва, соответственно. Эта величина не должна превышать p/4, отсюда получим, что

(5.7)

 

Таким образом, с увеличением угла раскрыва точность и установка облучателя в фокусе повышается.

 

Выводы:

 

Подводя итог проделанной работы, можно выделить следующие моменты:

 

1. с увеличением угла раскрыва точность и установка облучателя в фокусе повышается;

2. ширина ДН на уровне повинной мощности:

· 2Q_0.5 =76 мрад (по условию)

· 2Q_0.5 =74 мрад (по расчетам), что вполне допустимо, т.к. это составляет около 2.6 % (допустимое значение до 5%);

3. УБЛ:

· -24 дБ (по условию)

· -23.071 дБ, что несколько больше допустимого. Для уменьшения уровня боковых лепестков можно рекомендовать увеличить радиус раскрыва антенны.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

Рисунок 2.2 – Зависимость чувствительности антенны от угла раскрыва

 

Рисунок 3.1 – Зависимость распределение амплитуды поля от радиуса апертуры рупора

 

Рисунок 3.2 – Диаграмма направленности конического рупора

Рисунок 3.3 – Распределение поля в апертуре зеркала

Рисунок 4.1 – Диаграмма направленности зеркальной параболической антенны

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток / под ред. проф. Воскресенского Д.И. - М.: Советское радио, 1994.- 592 с.

2. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ.- М.: Высшая школа, 1988.-432 с.

3. Кочержевский Г.М., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства. - М.: Радио и связь, 1989. - 352 с.

4. Хмель В.Ф., Чаплин А.Ф., Шумлянский И.И. Антенны и устройства СВЧ.- Киев.: Вища школа, 1990. - 232с.

5. Регламент радиосвязи. Т.1.- М.: Радио и связь, 1995. -509 с.

6. Спутниковая связь и вещание /Под ред. Кантора Л.А. - М.: Радио и связь, 1987.-526с.

7. Патлах А.Л., Гончаров В.Л. Антенны и устройства СВЧ. Методические указания курсовой работе «Зеркальные параболические антенны». - Алма-Ата; АЭИ: 1987.-32с.