Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 27. 31 juli 1956 - Mikrovågsantenner med optiska analogier, av Göran Svennérus
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
620
TEKNISK TIDSKRIFT
-10° +10° -tO° ’10- -10° ♦10°
Fig. 2. Strålningsdiagram för olika amplitud fördelningar
över antennen och två olika värden på den strålande
ytans utsträckning a i strålningsplanet; t.v. konstant
amplitud, i mitten cosinusfördelning och t.h. cosinus’-fördelning
upptill a = 101, nedtill a = 20).. För varje diagram
anges huvudlobens bredd vid halveffekt.
på samma avstånd från en isotrop källa utstrålande
samma effekt.
Man kan visa, att direktiviteten för i praktiken
förekommande aperturantenner har maximum för konstant
amplitud- och fasfördelning i aperturplanet. Detta maximum är
Dmax = 4 » AW (2)
där A är aperturens yta
Antennens effektivitetsfaktor definieras nu som
et = D/D,-
(3)
cc är i praktiken alltid mindre än 1, då man aldrig helt
kan åstadkomma den jämna amplitudfördelning över
aper-turen som förutom konstant fas krävs för största
direk-tivitet. I många fall medför kravet på en låg sidolobsnivå,
att man i alla fall är tvungen att sänka effektiviteten hos
antennen genom införande av en avtagande
amplitudfördelning.
Allmänna konstruktionsprinciper
Primärstrålaren (mataren) skall belysa
sekundärstrålaren (reflektorn eller linsen), så att
önskad amplitudfördelning erhålles över antennens
apertur samtidigt som den strålning från
mataren som ej träffar sekundärstrålaren, spill
("spillover"), i möjligaste mån begränsas.
Sekundärstrålaren skall korrigera fasen i den
av primärstrålaren avgivna sfäriska eller
cylindriska vågen till en så nära som möjligt plan
fasfront. En sådan erhålles om alla strålarnas
gångväg från mataren till aperturplanet via
reflektorn eller linsen göres lika.
Sekundärstrålaren påverkar även amplitudfördelningen över
aperturen något. Det är ibland nödvändigt ta
hänsyn till detta vid dimensioneringen av
mataren.
Ett riktantennsystem av denna art kan
utformas på två olika sätt. I det ena fallet fokuseras
det parallella strålknippet direkt till en
fokal-punkt av ett sfäriskt system, i det andra sker
fokuseringen i två omgångar av två cylindriska
system, verksamma i två 90° åtskilda plan. Det
ena av dessa cylindriska system utgör en
linjematare till det andra.
Till det sfäriska systemet fordras en
punkt-matare, som ger en sfärisk våg. Till det
cylindriska systemet fordras en linjematare, som ger
en cylindrisk våg. Vanliga punktkällor vid
mikrovågor är t.ex. trattantenner och dipolantenner
med reflektor. Vanliga typer av linjematare är
slitsade vågledare, en-plans-trattantenner och
sådana cylindriska reflektorsystem som
"ostantenner".
Matarantennerna skall inte närmare behandlas
här. De skulle leda till en nästan fullständig
behandling av alla olika antenntyper för
mikrovågor. Det bör också i detta sammanhang
påpekas, att impedansen för reflektor- och
linsantenner i huvudsak bestäms av mataren.
Följande behandling av aperturantenner gäller
sålunda väsentligen deras strålningsegenskaper.
Paraboliska reflektorer
Den inom mikrovågsområdet kanske mest
använda antenntypen är en parabolisk reflektor
matad i fokus. Parabolens grundläggande
egenskap är ju den man eftersträvar beträffande
rikt-antenner: alla strålar, som utgår från fokus,
reflekteras parallellt med axeln och har samma
gångväg fram till ett plan vinkelrätt mot axeln,
aperturplanet, i vilket man får konstant fas.
För att noggrant kunna beräkna parabolens
strålningsfunktion bör inan känna
ytströmför-delningen på själva parabolytan. Denna är den
primära utgångspunkten för
sekundärstrålningen. Men i stället för att ta punkter P på
reflektorytan som källpunkter väljer man punkter P’
i aperturplanet, fig. 1 t.v. Det gör beräkningarna
enklare men samtidigt något felaktiga. Felet
sammanhänger med att man förutsätter en
strål-gång parallell med axeln mellan parabolytan och
aperturplanet, något som blott gäller då våg-
Fig. 3. Belysning av paraboliska antenner; a paraboler med
olika förhållande mellan fokalvidd F och öppning D, b
och c strålningsdiagram för två matare.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
