4
ВВЕДЕНИЕ
Зеркальные антенны применяют в различных диапазонах волн: от
оптического до коротковолнового, особенно
широко в сантиметровом и
дециметровом диапазонах. Эти антенны отличаются конструктивной
простотой,
возможностью
получения
различных
диаграмм
направленности (ДН), хорошими диапазонными свойствами и др.
Существуют различные типы зеркальных антенн: параболические
зеркала (параболоид, усеченный параболоид и параболический цилиндр),
сферические зеркала,
плоские и уголковые зеркала, а также зеркальные
антенны специальной формы, двух- и многозеркальные антенны, зеркально-
рупорные антенны.
Зеркальная параболическая антенна состоит из металлической
поверхности, выполненной в виде параболоида
вращения и небольшой
слабонаправленной антенны - облучателя, установленной в фокусе
параболоида и облучающий внутреннюю поверхность последнего. В
двухзеркальной антенне используются две отражающие поверхности:
основная - большое параболическое зеркало и
вспомогательная - малое
зеркало в виде гиперболоида (антенна Кассегрена) или эллипсоида вращения
(антенна Грегори). В антенне Кассегрена роль малого зеркала состоит в
переотражении падающей на него сферической волны облучателя на большое
зеркало. При этом вследствие геометрических свойств гиперболы отражаемая
малым зеркалом сферическая волна как бы исходит из первого фокуса,
совмещаемого с фокусом большого зеркала.
Эта волна трансформируется
большим зеркалом в плоскую. Параболическое зеркало излучает так, как
будто в его фокусе находится мнимый облучатель, создающий сферическую
волну. Второй фокус малого зеркала совмещается с фазовым центром
облучателя.
К достоинствам двухзеркальной системы можно отнести то, что она
является более компактной,
чем однозеркальная, и обеспечивает более
5
равномерное распределение возбуждения по раскрыву, а также является более
помехозащищенной. А недостатки - затенение раскрыва малым зеркалом и
элементами его крепления, переливание энергии облучателя через края этого
зеркала (это, тем не менее, не так опасно, как для однозеркальной антенны, так
как вызывает только рост УБЛ), а также реакция малого зеркала на облучатель
и связанное с этим ухудшение диапазонных свойств.
Геометрия двухзеркальной антенны
определяется следующими
параметрами:
D и d - диаметры раскрывов большого и малого зеркал;
y0 - угол раскрыва большого параболоида;
j0 - угол облучения облучателем краёв малого зеркала;
F - фокусное расстояние большого зеркала;
f - фокусное расстояние малого зеркала;
с - расстояние
между фокусами малого зеркала;
е - эксцентриситет малого зеркала.