Облучатели зеркальных антенн

 

В качестве облучателей зеркальных антенн применяют слабонаправленные антенны, обладающие однонаправленным излучением (в сторону зеркала). Фазовый центр облучателя совмещается с фокусом зеркала. Если облучатель не обладает однозначно выраженным фазовым центром, как, например, пирамидальный рупор, то положение такого облучателя относительно фокуса параболического зеркала подбирается экспериментально.

Диаграмма направленности облучателя должна обеспечивать требуемое амплитудное распределение в раскрыве зеркала при малом переливании энергии через края зеркала, по возможности обладать осевой симметрией и минимальным уровнем боковых и задних лепестков.

Диапазонные свойства параболической антенны, в основном, зависят от облучателя и реакции зеркала на облучатель, поэтому от него требуется широкая полоса пропускаемых частот, как по направленным свойствам, так и по согласованию.

Вибраторные облучатели, питаемые с помощью коаксиальных линий, применяют обычно в дециметровом диапазоне и в длинноволновой части сантиметрового диапазона. Для создания однонаправленного излучения используют контррефлекторы в виде пассивных вибраторов или металлических дисков диаметром (0,7...0,8)λ. Фазовый центр облучателя находится между вибратором и контррефлектором.

Вибраторы, питаемые с помощью волноводов, - волноводно-вибраторные облучатели (рис.9.16) - применяют на волнах короче 10 см. В середине выходного отверстия волновода перпендикулярно линиям вектора Е устанавливается тонкая металлическая пластина, к которой крепят два вибратора на расстоянии примерно (0,3...0,25)λ друг от друга. Вибраторы возбуждаются полем, выходящим из открытого конца волновода. Длины вибраторов подбираются так, чтобы второй вибратор играл роль контррефлектора. Фазовый центр располагается между вибраторами (ближе к первому из них).

Вибраторные облучатели целесообразно использовать в случае довольно глубоких параболических зеркал (при 2γ₀ = 120...180°).

Для создания круговой поляризации можно применять спиральный или турникетный облучатель (рис. 17). Облучатели этого типа используются также в зеркальных антеннах, если передаваемые поля имеют взаимно перпендикулярную поляризацию. В этом случае один из вибраторов предназначен для передачи, другой - для приема. На сантиметровых и более коротких волнах широко применяют волноводные (круглые и прямоугольные) и рупорные облучатели (рис. 18). Эти облучатели позволяют передавать большую мощность и имеют лучшие диапазонные свойства, чем вибраторные. Рупорный облучатель с фазирующей секцией позволяет получать волну с круговой поляризацией.

	Рис. 18. Рупорный и волноводный облучатели

Рис. 17. Турникетный облучатель

Рис. 16. Волноводно- вибраторный облучатель

 

 

 

Облучатели, предназначенные для двухзеркальных неоптимизированных и оптимизированных антенн, должны иметь ДН с максимумами в направлении кромки малого зеркала и с небольшой впадиной в направлении его вершины (см. рис. 11, кривая 3, а лучше 2). Близкую к такой ДН имеют расфазированные рупоры.

Среди различных типов рупорных антенн, позволяющих получать требуемую форму ДН облучателя двухзеркальных антенн, назовем расфазированные рупоры, расфазированные рупоры с изломом конической образующей (рис. 19), расфазированные рупоры с диэлектрической втулкой (рис. 20), рупор с импедансными структурами (рис. 21).