青青 发表于 2021-1-6 09:15:51

旋转抛物面天线

旋转抛物天线是最常用的卫星天线形式,它是一种主瓣尖锐、副瓣电平比较低、高增益天线,由一个
反射面和馈源组成,广泛地应用在卫星接收系统中,由于它的馈源位于反射面的前方,故人们又称它为前
馈天线,见图3-4。
    当反射面的直径不超过4.5m时,卫星接收天线一般均采用前馈天线的形式。
一、几何结构
    将抛物线沿着其对称轴旋转一周就形成了所谓的旋转抛物面。旋转抛物面本身有四个几何参数(见
图3-5):焦距f、口面直径d、口面半张角θ0和抛物面的厚度W,它们之间存在2个约束方程,这说明旋转
抛物面只有两个独立的几何参数。若已知焦距口径比 f/d的话,也就是说确定了一个几何参数,抛物面的
形状就确定了;而当焦距和口面直径确定之后,旋转抛物面的几何尺寸和形状就都确定了。
    旋转抛物面天线的焦距口径比是该天线一项基本的参数,其数值决定了反射面的曲率和形状。当f=0.25d
时,称为中焦天线,焦点正好位于天线的口面上;当f<0.25d时,称为短焦天线,焦点位于天线口面与反射
面之间;当f>0.25d时,称为长焦天线,焦点位于天线口面以外,见图3-6。通常卫星接收天线的焦距口径比
在0.3~0.4之间,理论计算表明当f=0.38d 时,旋转抛物面天线的性能为最好。
二、几何光学原理
    根据几何光学的结论,旋转抛物面天线的工作原理为:当旋转抛物面天线的轴线对准了卫星之后,卫星
发射出来的电磁波平行于天线的轴线方向传播,经反射面反射之后在焦点处同相聚焦,于是将馈源安放在反
射面的焦点处,就可以接收到反射面所截获的电磁波。
    当旋转抛物面天线的轴线偏离卫星方向时,根据入射角等于反射角的规律,电磁波经反射面反射之后就
一定不经过焦点,因而就形成了"散焦"。
三、公差
    旋转抛物面天线的公差主要包括两部分:反射面的制造公差和馈源位置的安装误差。
1. 反射面的制造公差
2. 馈源的纵向安装误差
3. 馈源的横向安装误差

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