Misphased betápláló tölcsért, egy kis szünetet, és a nyílás képező ferde, hogy a kollimátor mák-5m
ETO 537,87, 621,371
Misphased betápláló tölcsért, egy kis szünetet, és a nyílás képező ferde, hogy a kollimátor MAK-5M
NP Balabukha 1. NL kevesebb, mint 1,2. VS Solosin 1
1 Intézet Elméleti és Alkalmazott Electrodynamics
2Moscow Fizikai-Műszaki Intézet
Kivonat. Megvizsgáltuk misphased tölcsérvevőfej lesarkított rekesz és a megtörés generátor használt a kollimátor MAC-5M. Numerikus számítások azt mutatták, hogy a használata a megvilágító kiterjeszteni a munkaterületet a kollimátor mintegy 25% frekvenciasávban 10-12 GHz.
Kulcsszavak: besugárzó kollimátor kompakt poligonmodellező a FeKo.
Kivonat. Misphased kürt takarmány kisméretű kompakt MAK-5M vizsgáljuk. A ferde a kürt nyílás a függőleges síkban megszerzi a nonaxisymmetrical sugárzási karakterisztikát. Az űrlap a diagram segítségével az egyenletes tér eloszlása a felszínen a reflektor. A sugárzási minta egy régió megközelítőleg állandó értéke az amplitúdó a mező a vízszintes síkban miatt a törés a laterális oldalán a kürt. Szög a ferde és a tükröződéseket szög a nagy kürt vannak optimalizálva a lehető legjobb formában sugárzási karakterisztikával.
Elektrodinamikus számítást végezte mód szerint a szerves egyenletek (momentumok módszerével) alkalmazásával FeKo. Használata klaszter ITAE RAS megengedett elvégzése szimuláció a tér eloszlása a meglehetősen zónában a kisméretű kompakt minden frekvenciatartományban. A rendszer a kürt takarmány- és reflektor tartják a szabad térben, a reflexió a kamra falai nem veszik figyelembe.
Compact skála MAK-5M a misphased kürt takarmány lesz a kilép zónában átmérője 2,5 m nem egyenletesség mező nem haladja meg a ± 1 dB, és a fázis a nem egyenletessége kevesebb, mint 10 °. Ez azt jelenti, a kompakt tartományban misphased kürt takarmány lehetővé teszi, hogy bővítse a meglehetősen zónájában mintegy 25% frekvenciasávban 9,8-12 GHz.
Kulcsszavak. takarmány reflektor, kompakt tartományban, a számítógépes modellezés szerint FeKo.
Kompakt hulladéklerakó - egy bonyolult egy mérnöki szempontból és költséges mérési összeállítás. Ezért nagyon fontos, hogy maximalizálja a használatát, nevezetesen, hogy elfogadható jellemzői a területen a legnagyobb frekvenciatartományt és a legnagyobb terület a munkaterület.
A mérések egy kis tartomány fontos, hogy megoldja a két fő probléma: a kapott síkhullám egységes amplitúdója és fázisa a munkaterületen, és jelölje ki a kívánt jelet. Az egyenetlen mező határozza diagram besugárzó hullám diffrakciós szélein a kollimátor reflektor és reflexió az elemek a kamera design. Hogy csökkentse a szórt mező szélén a tükör fogazott alakú nedvszívó anyag segít jelentősen csökkenti a háttér jelet a kamera is. Konvertálása a jelet, hogy az idő domén lehetővé kivonó interferencia jeleket, amelyeknek más optikai utat az utat a hasznos jel [1].
Hatékonyságának növelése a kompakt sokszög célszerű használni táplálja a speciális formája a sugárzási karakterisztikát optimalizálva a kollimátor. Ebben a munkában a megvilágító bővíteni a munkaterületet egy bizonyos frekvenciasávban.
Nézzük megfogalmazni az alapvető követelmények fénysugarak kollimátor.
Az egyenetlenség a területen a munkaterületet az amplitúdó és fázis nem haladhat meg bizonyos, előre meghatározott értékeket. Ezek az értékek alapján választjuk ki, hogy milyen mérés és a pontosság, amellyel a tervek szerint végezzen a kompakt tartományban.
Ábrára hivatkozva. 1. Mivel tükör kollimátor aszimmetrikus nyírás a paraboloid forradalom és a besugárzás jelenti található a hangsúly, mert a különbség a távolságok R1 és R2, hogy készítsen egy területen egy állandó amplitúdójú pontok között 1 és 2 a kollimátor tükör, meg kell növelni a jel felé a felső dolgozó sáv szélét. A sugárzási minta az ideális megvilágító kell lennie aszimmetrikus függőleges irányban, az amplitúdó kell növelni a felső szél felé a tükör és a szimmetrikus a horizontális szakasz. Kívül munkaterület mező gyorsan alábbhagy a széle a kollimátor tükör csökkenti diffrakciós szélein.
(A) egy függőleges bemetszés (B) vízszintes szakasz
Ábra. 1. A geometria a kompakt sokszög, oldalnézetben (a) és felülnézetben (b).
Fontos az is, hogy megtartja megvilágító nyaláb egy bizonyos frekvenciasávban, és így a helyzete annak fázisközéppontjától állandó marad.
Gyakran használják megvilágító kollimátor kürt antennák [2]. Azonban azok jellemzőit számos hátránya van. Ahhoz, hogy az előre meghatározott mező értéke nem egyenletesség, szükség van, hogy növelje az intenzitást a besugárzás tükör élek, ami viszont növekedéséhez vezet a diffrakciós a széleken a tükör. Ezen túlmenően, a szint a laterális sugárzás is nagyon jelentős.
Része a probléma továbbra is fennáll, a különböző módosítások szarva. Például, hogy kapjunk egy egyöntetűbb mezőt a nyílás a kürt gyakran használják különféle módosítások karima [1]. Továbbá, hogy biztosítsa a meredek visszaesés szélei felé a mező tükröt lehet használni elnyelésére a fúvóka szopóka [3]. A [4. 5] azt mutatja, hogy ha egy sima átmenet a hangszórót a szabad széle a tér (él kanyarban a kürt), lehetséges, hogy jelentősen csökkenti a hatását diffrakciós a széleken, és minőségének javítása terén a munkaterületen. A leggyakoribb kollimátor besugárzó egy speciális formája a sugárzási karakterisztikát olyan kürt hornyok belül [6]. Negyed-hornyok jelentősen csökkenti a szintjét oldalsó szarv a sugárzás. Megvizsgáltuk annak a lehetőségét, ilyen szarvak egy széles frekvenciatartományban létrehozásával profil változó mélységű hornyok vannak [7]. Ábrája ez a hangszóró van egy régió, egy állandó amplitúdóval, a recesszió a széle a tükör is szignifikánsan nagyobb, mint a hagyományos hangszóró.
Dielektromos antenna lehetővé teszi, hogy létrehoz optimális irányítottság diagram a megvilágító, de csak egy kis frekvenciasávban. Például, [8] a dielektromos rúd besugárzó amelynek sugárzási minta egy régió megközelítőleg állandó amplitúdójú. Azonban ez a formája a fő hurok van kialakítva egy nagyon keskeny frekvenciasáv: 5% a tartományban. Ezt besugárzó tovább bővíthető miatt PTFE betét [9]. Lehetőség van, hogy bővítse a frekvenciatartományban akár 2 GHz.
Megvizsgáltuk az irányított tulajdonságait a kürt és egy break generátor [10]. Az eredmények azt mutatják, hogy ezt az orientációt a hangszóró a diagramon az a régió csaknem állandó mező értéke amplitúdó egy bizonyos szögtartományban, megőrzött egy bizonyos frekvenciasávban.
Az összes fent tekinthető fénysugarak axiális szimmetria. Mint már említettük, az ábrán a megvilágító legyen aszimmetrikus függőleges irányban. Ezért a hangszóró nonaxisymmetric sugárzási minta nagyon érdekes fénysugarak reflektor antenna és kollimátor. A [11] a szájrészt rézsútos nyílást, és a technika fejlődése szarvak.
Az eredmények a [10-11] hagyjuk, hogy menjen tovább, és fedezze a szerkezet, amelynek mind a ferde nyílás, és egy kis szünetet generátor [12]. Ezek a vizsgálatok azt mutatták, hogy a paramétereinek kiválasztásakor az antenna, akkor lehetséges, hogy a kívánt sugárzási karakterisztikával. Ennek kollimátor misphased betápláló tölcsért, egy hajlítható képező szinte feltáratlan.
Kiszámításához irányítottság kürt grafikonok meg kell határozni a méretét, a módszer a gerjesztés és a peremfeltételek a falakon a kürt. Vegyük ezeket a pontokat sorrendben.
2.Geometriya kollimátor
A geometria a besugárzó által meghatározott szükséges szélessége a sugárzási karakterisztikát, amely viszont paraméterei határozzák meg a kollimátor. A teszt optimalizált szájrészt a kollimátor MAK-5M [1]. A távolság a vertex annak tükör kollimátor fokális 3,5 méter. A munkaterület egy vízszintesen elhelyezett henger 1,8 méter hosszú, 1,5 méter átmérőjű. Jelölje néhány jellegzetes irányba kollimátor (1. ábra): - egy vízszintes irányban szélei között a tükör a legkeskenyebb pontján a kollimátor, - egy vízszintes irányban szélei között a megmunkálási zóna a kollimátor; függőleges szög mérve a forgástengely a paraboloid: - az irányt az alsó széle, függőlegesen, - az irányt a felső széle a függőleges tükör, - az irányt a alsó széle a munkatér a függőleges - irányban a felső széle a függőleges működési zónát.
Ahhoz, hogy egy iránykarakterisztikának rendelkező régióból megközelítőleg állandó amplitúdójú, nagy nyitási szöget a kürt kell sokkal nagyobb, mint a szöget a munkaterületet. Azonban, amint azt a fentiekben megjegyeztük, hogy csökkentsék az amplitúdó hullámok diffraktált a széleken a tükör van szükség, hogy egy észrevehető csökkenése amplitúdó a mező a munkaterületen kívül. Az optimális szög úgy van megválasztva, hogy mindkét körülménynek megfelelnek.
3.Geometriya kürt
A rendszer a kürt ábrán látható. 2. A kürt három részből áll: egy kör alakú hullámvezető szegmens, egy kis Erlenmeyer kürt és egy nagy közös módusú erősen misphased kürt. Kulcs méretek: mm - átmérője kis nyíláson a kürt, - kis nyitási szög a kürt, mm - átmérője nagy rekesz a kürt, - nyitási szög nagy hangszóró. Az átmérője a kör alakú hullámvezető 23 mm.
Ábra. 2. A rendszer a kürt egy megtörés misphased és alkotó lesarkított apertúra.
közelítő képlet használható megállapító optimális sugara egy nagy rekesz szarv meghatározott [12].
ahol - a hullámhossz, és a páros számok olyan tölcsér alakú ábrák fél-egész - lapos és páratlan - domború. A sugara a kürt nyílás alkalmazásával számítottuk ki képlet sík diagram és a központi frekvenciája működési sáv - 10 GHz.
Ahhoz, hogy egyenletes megvilágítását az amplitúdó a tükör irányába a felső széle a munkaterületet kell 1,18-szer nagyobb, mint az irányt az alsó szélét. A kúpos része a nagy kürt levágta egy sík szögben a vízszintes 9º. Mivel a további számítások, ez lehetővé teszi, hogy a kívánt arányt az amplitúdó, a felső és alsó széle a munkaterület egy széles frekvenciatartományban.
Számítási misphased kürt birtokában pillanatok segítségével FeKo programot. amely utal a pontos módszerek lehetővé teszik a diffrakciós a hullámok a repedés és a szarv van a szélén.
A matematikai modell a kürt a gerjesztések csak az alapvető mód hullám H 11 kör rádiófrekvenciás. A falakon a kürt, és kérte kollimátor felszíni peremfeltételek az ideális vezető, azaz a tangenciális mező összetevőire nullával egyenlő. Tölcsérvevőfej telepítve a hangsúly a kollimátor szögben 38 ° a horizont felett (az irányt a közepén a munkaterület a kollimátor) a vágott oldalával felfelé. Tanulmányait területen a munkaterület a kollimátor, az üzemi terület közepén található 7 méterre a csúcsa a paraboloid.
Rendszer feed-kürt - kollimátor látható szabad hely. Így egy telitalálat a sugarak a hangszóró a munkaterületen ki lett zárva.
5.Rezultat numerikus számítások
Vessük össze a iránykarakterisztikában misphased kürt szabványos kúpos betápláló tölcsért kollimátor MAK 5M.
Működési frekvencia tartományban a standard megvilágító 8,2-12 GHz. Összehasonlítás a különböző frekvenciák 0,2 GHz, a következő az eredménye a kezdeti, középső és végső üzemi frekvenciatartományban. Minden a számok a fekete görbe - Normál kürt, piros görbe - misphased szócsöve. Eredmények függőleges polarizáció, ahol a tér eloszlása a legrosszabb.
Ábra. 17: Függőleges szeletek fázis mező merőlegesek a tengelye a tükör és áthalad az elején, közepén és végén a munkaterületet. A frekvencia 12 GHz-et; a) - standard takarmánnyal, b) - a misphased kürt egy ferde.
Fázis mezőt hangszóró misphased enyhén csökken. De erős torzítás csak figyeltek ismét alacsony frekvencián 8,2 GHz-es sáv feletti frekvenciákon 9,8 GHz egyenetlenségek fázis körülbelül 10 fok, és ez elfogadható egyenetlen területen.
Vizsgált misphased betápláló tölcsért, egy megtörés képező és lesarkított nyílást. Az ezzel a hangszóró, mint egy megvilágító kollimátor csökkenti mező nem egyenletes a munkaterületen. Megvalósult egyenetlen mező ± 1 dB a munkaterületen átmérője 2,5 méter a frekvenciatartományban 9,8-12 GHz, és a egyenetlenségek ± 5 fok fázisban. Ez növeli az átmérője a munkaterület 25% -kal. Mindazonáltal, az alsó a frekvenciasáv, a tér eloszlása a romlás, összehasonlítva egy hagyományos kúpos tölcsérvevőfej, egyenetlenségek 2,3 dB a zónában átmérője 2,5 méter, néhány tanulmány még mindig elfogadhatónak tekinthető egyenetlenségek.
2. GZ Eisenberg Yampolsky VG Tereshin ON VHF antenna. M. "kommunikáció", 1977. 1. rész, 383.
3. Erukhimovich YA Timofeev AA Kombinált takarmányok kürt reflektor antenna. // Proceedings of NIIR, 1979 № 1.
12. Timofeev AA Meghatározása geometriai méreteinek a betápláló tölcsér antenna minta közel optimális. // távközlés. 1977. №5.
2. Aizenberg G.Z. Yampol'skii V. G. Tereshin O.N. Antenny UKV. [Antennák VHF]. Moszkva, Svyaz „Publ. 1977. P. 1, 383 p. (Orosz)
3. Erukhimovich Y. A. Timofeeva A. A. Kombinirovannye rupornye obluchately dlya zerkal'nykh antenn. [Kombinálás kürt takarmányok reflektorok]. Trudy NIIR. 1979 № 1. (orosz)
11. Dronova V. A. Kozlovskay I. A. Timofeeva A. A. Khlopkova Z.K. Vyborformy raskryva neosesimmetrichnykh antenn v zavisimosti ot diagrammy napravlennosti obluchatelya. [Kiválasztása alakja egy nyílás nonaxisymmetric antennák függően a sugárzási karakterisztikát a takarmány]. Trudy NIIR. 1987 N3. (Orosz)
12. Timofeeva A. A. Opredelenie geometricheskikh razmerov rupornykh obluchatelei s diagrammami napravlennosti blizkimi k optimalnym. [Meghatározása geometriai méreteinek a betápláló tölcsér antenna sugárzási mintát közel optimális.]. ELECTROSVYAZ”. 1977 N5. (Orosz)