Антенны

Таким образом, при постоянном диаметре зеркала с ростом фокусного расстояния (что приводит к уменьшению угла ψ0) требуемая точность в установке облучателя снижается. Такой вывод имеет важное значение для практики, если речь идет, например, об установке облучателя, который не имеет фазового центра.

Из-за неточности в установке облучателя он может оказаться смещенным из фокуса не только по оси зеркала, но и в направлении, перпендикулярном этой оси. Такое смещение приводит к повороту диаграммы направленности антенны, при этом отклонение происходит в сторону, противоположную смещению облучателя.

Максимальное значение ρ, определяемое краем зеркала, называется радиусом раскрыва зеркала ρ0, а плоская поверхность, ограниченная краем зеркала, называется раскрывом параболического зеркала (рис. 34). Наряду с радиусом раскрыва можно говорить о диаметре зеркала, который будем обозначать через Dr, так что Dr = 2ρ0. Пусть значению ρ = ρ0 соответствует угол ψ = ψ0. Угол 2ψ0 называется углом раскрыва зеркала. Если угол раскрыва меньше 180°, зеркало называется короткофокусным (рис. 34а). Для длиннофокусных зеркал ρ0 < 2ψ0; для короткофокусных зеркал ρ0 > 2ψ0. По ряду причин в антеннах применяются главным образом длиннофокусные зеркала.

Рис. 34

Коэффициент направленного действия D к направлению максимального излучения рассчитывается по формуле D = 4πkF/λ2, где F – поверхность раскрыва параболоида, равная F = πρ02 (ρ0 – диаметр зеркала). Множитель к является коэффициентом использования поверхности раскрыва параболоида. В случае, когда облучателем является элементарный вибратор с рефлектором, было показано, что имеется оптимальное отношение ρ0/f = 1,3 (f – фокусное расстояние), при котором k и, следовательно, коэффициент направленного действия получается максимальным. При ρ0/f = 1,3 величина k равна 0,83. Оптимальное значение ρ0/f определяется следующими факторами. Часть энергии, излучаемой облучателем, проходит мимо зеркала. Количество теряемой энергии зависит от формы диаграммы направленности облучателя и от отношения ρ0/f При заданной форме диаграммы облучателя потери энергии увеличиваются с уменьшением отношения ρ0/f Оптимальная форма диаграммы облучателя приведена на рис. 35.

Рис. 35