УДК 537.87, 621.371
Misphased хранят рог с прекъсване и с отвор образува наклон на колиматор МАК-5M
NP Balabukha 1. NL-малко от 1,2. VS Solosin 1
1 Институт по теоретична и приложна електродинамика
2Moscow Физико-техническия институт
Резюме. Ние изследвахме misphased облъчвател скосен отвор и прегънатата генератор използва за колиматора MAC-5М. Числени пресмятания показват, че използването на рефлектора позволява да се удължи работната зона на колимационния около 25% в честотния диапазон от 10 до 12 GHz.
Ключови думи: облъчвател колиматор компактен полигон моделиране с FEKO.
Резюме. Misphased фураж рог за компактен гама МАК-5M се изследва. Наклонът на отвора на рог във вертикалната равнина получава nonaxisymmetrical радиация модел. Формата на помощта на диаграма, за да се постигне равномерно разпределение поле на повърхността на рефлектора. Моделът на радиация има област с приблизително постоянна стойност на амплитудата на областта в хоризонталната равнина, поради разрушаването на странична стена на тръбата. Ъгъл на наклона и пристъп на ъгъла на големия рог са оптимизирани за вземане на най-добрата форма на радиация модел.
Electrodynamic изчисление се извършва по метода на интегралните уравнения (метод на моменти), използвайки FEKO. Използването на клъстер от ITAE RAS позволи извършването на симулация на разпределението на полето в доста зона на компактната гама във всички честотен диапазон. Системата от рога фуражи и рефлектор се счита в свободното пространство, отражението от стените на камерата не са взети под внимание.
Компактна гама МАК-5M с misphased фураж рог ще бъде в откажат диаметър зона на поле 2.5 m неравномерност не повече от ± една db и фазата на нееднаквостта на по-малко от 10 °. Това е означава компактен гама с misphased фуражите рог ви позволява да разширите доста зона на около 25% в честотния обхват от 9,8 до 12 GHz.
Ключови думи. хранят рефлектор, компактна гама, компютърно моделиране чрез FEKO.
Компактен депо - сложно от инженерна гледна точка и скъпа настройка измерване на. Ето защо е много важно да се максимизира използването му, а именно да се постигне приемливи характеристики на терена в най-големия честотен диапазон, а максималната площ на работната зона.
За измервания на малък диапазон, че е важно да се решат два основни проблема: да се получи плоска вълна с униформа на амплитуда и фаза на работното място, и маркирайте желания сигнал. Неравномерното областта се определя схема облъчвател вълна на дифракция при ръбовете на рефлектора на колиматор и отражението от елементите на дизайна на камерата. За да се намали областта пречупен, на ръба на огледалото има назъбена форма абсорбиращ материал помага значително да намалят фоновия сигнал от самата камера. Преобразуване на сигнала към домейна време позволява изваждаме смущения сигнали с различен оптичен път от пътя на полезния сигнал [1].
За да се повиши ефективността на компактен полигон е препоръчително да се използват храни със специалната форма на шарката на радиация оптимизиран за колимационния. В настоящата работа рефлектора позволява да разширите работната зона в определен честотен обхват.
Нека да формулира основните изисквания за облъчватели колиматор.
, Като разликата на терена в работната площ на амплитуда и фаза не трябва да надвишава определени предварително определени стойности. Тези стойности са избрани въз основа на какви измерване и точността, с която се планира да се извърши по този компактен диапазон.
Позовавайки се на Фиг. 1. Тъй като огледало колиматор е асиметрична подрязване на параболоид на въртене, и облъчването средство се намира в фокуса си, поради разликата в разстоянията R1 и R 2 за получаване на поле с постоянна амплитуда между точки 1 и 2 на огледалото колиматор, е необходимо да се увеличи сигнал към горната работа границата на лентата. Моделът на радиация на идеалната осветител трябва да бъде асиметрична във вертикална посока, амплитудата трябва да се увеличава по посока на горния ръб на огледалото и да е симетрична в хоризонталната част. Извън поле работна площ трябва бързо да се разсее до краищата на огледалото за колиматор за намаляване на дифракция при неговите краища.
(А) вертикален разрез (В) хоризонтален разрез
Фиг. 1. геометрията на компактен многоъгълника, страничен изглед (а) и изглед отгоре (б).
Също така е важно да се запази осветител лъч в определена честотна лента, и по този начин положението на фаза център остава постоянна.
Често се използва като осветители колиматор рога антени [2]. Въпреки това, техните характеристики имат редица недостатъци. За да отговори на предварително определена стойност на поле нееднаквостта, е необходимо да се увеличи интензивността на облъчване огледални ръбове, което от своя страна води до увеличаване на дифракция при краищата на огледалото. В допълнение, нивото на страничната радиация също може да бъде от голямо значение.
Част от проблема продължава, като се използват различни модификации рога. Например, за да се получи по-равномерно поле в отвора на тръбата често се използва различни модификации фланец [1]. Също така, за да се гарантира рязък спад към краищата на огледалото на полето може да се използва за абсорбиране на накрайника на дюзата [3]. В [4. 5] показва, че ако плавен преход от говорител на свободните краища на пространството (ръб огъване на тръбата), е възможно да се намали значително влияние на дифракция при краищата и да се подобри качеството на областта в работната зона. Най-често колиматор облъчвателя със специална форма на модела на излъчване е рог с жлебове в [6]. Кв-жлебове могат значително да намалят нивото на страничната рог на радиация. Ние изследвахме възможността за използване на такива тръби в широк диапазон от честоти, чрез създаване на профил с променлива дълбочина канали [7]. Диаграма на този говорител има област с постоянна амплитуда, рецесията към краищата на огледалото също значително по-голямо от това на стандартната говорител.
Диелектрични антена позволяват да се генерират оптималната насоченост схема на рефлектора, но само в малка честотна лента. Например, [8] диелектрик прът облъчвателя, чието излъчване модел има област с приблизително постоянна амплитуда. Въпреки това, тази форма на основната лоб се формира в много тясна честотна лента: 5% от обхвата. Това облъчвател беше допълнително подобрена благодарение вложка PTFE [9]. Възможно е да се разшири обхвата на честотите до 2 GHz.
Ние изследвахме посока свойства на рога с генератор почивка [10]. Показано е, че тази ориентация на високоговорителя на диаграмата е региона с почти постоянна стойност на поле амплитуда в определен диапазон от ъгли, задържана в определена честотна лента.
Всички по-горе се счита облъчватели имат аксиална симетрия. Както вече бе споменато, диаграмата на осветителното устройство трябва да бъде асиметричен във вертикална посока. Ето защо, с високоговорител nonaxisymmetric радиация модел на са много интересни облъчватели рефлекторни антени и колиматори. В [11] на мундщука скосен отвор и развитието на техника на рога.
Резултатите от [10-11] право да отиде по-далеч и изследване на структурата като двете скосяване отвор и генератор почивка [12]. Тези проучвания показват, че чрез избора на параметрите на антената, е възможно да се образува желания радиация модел. Като колиматор misphased фураж рог с чупка образуване почти неизследвана.
За да се изчисли насочеността рога графики трябва да посочат своя размер, начин на възбуждане и гранични условия по стените на рога. Внимание на тези аспекти в ред.
2.Geometriya колиматор
Геометрията на облъчвателя определя от необходимата ширина на модела на излъчване, който на свой ред се определя от параметрите на колиматора. Тестът е оптимизирана за мундщука колиматора МАК-5M [1]. Разстоянието от върха на своите огледало колиматорни фокусни 3.5 метра. Работната площ е хоризонтално разположен цилиндър дълъг 1,8 м, 1,5 метра в диаметър. Посочва някои характеристика посока колиматор (Фигура 1.): - хоризонтална посока между краищата на огледалото в тясната точка на колиматора, - хоризонтална посока между краищата на работната зона на колиматора; вертикални ъгли измерено от оста на въртене на параболоид: - по посока на долния край, вертикално, - по посока на горния край на вертикалната огледалото - по посока на долния ръб на работната площ на вертикалата - посока на горния ръб на вертикалния работен зона.
За образуване на насоченост модел като регион с приблизително постоянна амплитуда, голям ъгъл на отваряне на тръбата трябва да бъде много по-голям от ъгъла, образуван от работната зона. Въпреки това, както е отбелязано по-горе, за да се намали амплитудата на вълните дифрактирани по краищата на огледалото е необходимо да се осигури забележим спад в амплитудата на полето извън работната зона. оптимален ъгъл е избран така, че да отговарят на двете условия.
3.Geometriya рог
Схемата на тръбата, показана на Фиг. 2. рог се състои от три части: кръгова вълна сегмент, малка конична рога и голям общ режим силно misphased рог. Основни размери: мм - диаметър на малък отвор на тръбата, - малък ъгъл на отваряне на тръбата, mm - Диаметър на големия отвор на тръбата, - ъгъл на отваряне на голям високоговорител. Диаметърът на кръгова вълна 23 мм.
Фиг. 2. Схемата на рога с чупка misphased и формиране скосена бленда.
приблизителна формула се използва за намирането на оптималната радиус на голям отвор рог посочено в [12].
при което - дължината на вълната, и дори номера осигуряват фуния форма диаграми половин число - плосък и нечетен - купол. Радиусът на отвора на рог се изчислява с помощта на формулата за самолет диаграма и централната честота на работен обхват - 10 GHz.
За да се постигне равномерно осветление на амплитудата на огледалото в посока на горния ръб на работната зона трябва да бъде по-голяма от 1.18 пъти в посока на долния ръб. Коничната част на голям рог отрязани от равнина под ъгъл спрямо хоризонталната 9º. Като допълнителни изчисления, тя позволява да се получи необходимото съотношение на амплитуди на горния и долния край на работния участък в широк честотен диапазон.
Изчисление misphased рог проведе моменти с помощта на FEKO програма. който се отнася до точните методи, за да даде възможност за дифракция на вълни в фрактурата и рога на ръба.
Математическият модел на тръбата на възбуждания само основното Начинът вълна Н 11 кръгова вълна. По стените на рога и попита колиматорни условия гранична повърхност за идеален проводник, т.е. тангенциални компоненти поле са равни на нула. Облъчвател инсталиран във фокуса на колиматора под ъгъл от 38 ° над хоризонта (по посока на центъра на работната площ на колиматора) крайната страна нагоре. Учи поле в работната площ на колиматора, центъра на работната зона се намира на 7 метра от връх на параболоид.
Система за подаване рог - колиматор види в свободното пространство. По този начин е била изключена пряк удар от лъчите на говорителя в работната зона.
5.Rezultat числени пресмятания
Нека сравним насочени характеристики misphased рог със стандартна конична фуражите рог колиматор МАК 5M.
Работна честотен обхват на стандартния осветител 8.2 - 12 GHz. Беше направено сравнение на различни честоти в 0.2 GHz, са следните резултати за първоначално, централна и последен работен диапазон от честоти. Във всички фигури черната крива - Стандартен рог, червено крива - misphased мундщук. Резултати за вертикална поляризация, където разпределението на полето на най-лошото.
Фиг. 17: Вертикални филийки фаза поле перпендикулярно на оста на огледалото и минаваща през началото, средата и края на работния участък. Честотата на 12 GHz; а) - стандартна храна, б) - за misphased рог с наклон.
поле фаза с помощта на високоговорител misphased намалява леко. Но силно изкривяване се наблюдава само веднъж при ниски честоти 8,2 GHz лента на честоти над 9,8 GHz фаза неравностите е около 10 градуса, а то е приемливо неравен терен.
Проект misphased фураж рог с образуване на прегънатата и микрофаска отвор. Използването на този говорител като осветител колиматор намалява поле неравномерност в работната зона. Постигната неравномерно поле ± 1 db в диаметър работна площ от 2,5 м за честотния диапазон 9.8 - 12 GHz, и неравностите на ± 5 градуса фаза. Това увеличава диаметъра на работната площ с 25%. Въпреки това, в долната част на честотната лента, разпределението на полето на влошаване в сравнение със стандартна конусовидна облъчвател, неравности е 2,3 db в диаметър зона от 2,5 м, за няколко проучвания все още се счита приемлив неравности.
2. GZ Eisenberg Yampolsky VG Терешин ON VHF антена. М. "съобщение", 1977, част 1, 383.
3. Erukhimovich YA Timofeev AA Комбиниран рог Емисия за рефлекторни антени. // производство на NIIR, 1979 № 1.
12. Timofeev AA Определяне на геометричните размери на фуражна рога модели антена близо до оптимално. // Телекомуникации. 1977 №5.
2. Aizenberg G.Z. Yampol'skii V.G. Терешин O.N. Antenny UKV. [Антени VHF]. Москва, Svyaz "Изд. 1977. стр 1, 383 стр. (На руски)
3. Erukhimovich Y.A. Тимофеева А.А. Kombinirovannye rupornye obluchately для zerkal'nykh Antenn. [Смесват рог храна за рефлектори]. Труди NIIR. 1979 № 1. (на руски)
11. Dronova Л.К. Kozlovskay между другото Тимофеева А.А. Khlopkova Z.K. Vyborformy raskryva neosesimmetrichnykh Antenn срещу zavisimosti OT diagrammy napravlennosti obluchatelya. [Форма на отвор nonaxisymmetric антени в зависимост от радиация модел на фуража подбор]. Труди NIIR. 1987 N3. (На руски)
12. Timofeeva А.А. Opredelenie geometricheskikh razmerov rupornykh obluchatelei и diagrammami napravlennosti blizkimi к optimalnym. [Определяне на геометричните размери на фуражите рог антена с радиация модели в близост до оптимално а.]. Electrosvyaz ". 1977 N5. (На руски)
Свързани статии