包含卡式天线-第7章口径天线.ppt

式（7 -4 -4）、 （7 -4 -5）和（7 -4 -7）就是卡塞格伦天线的三个独立的几何参数关系式。 通常根据天线的电指标和结构要求, 选定四个参数, 其它三个参数即可根据这三个式子求出。 3. 卡塞格伦天线的工作原理 ——等效抛物面原理 延长馈源至副面的任一条射线F2N与该射线经副、主面反射后的实际射线MM′的延长线相交于Q, 由此方法而得到的Q点的轨迹是一条抛物线, 如图 9 -14所示, 于是有 ρsinψ=ρesinφ 根据抛物面方程: (7 -4 -7) 图 9 –14 卡塞格伦天线的工作原理 将式（7 -4 -9）代入（7 -4 -8）并化简得 令 则上式可以写为 (7 -4 -9) (7 -4 -10) (7 -4 -11) 可见上式表示一条抛物线, 其焦点为F2, 焦距为 fe。 由此等效抛物线旋转形成的抛物面称为等效抛物面, 此等效抛物面的口径尺寸与原抛物面的口径尺寸相同, 但焦距放大了A倍, 而放大倍数为 式中, e为双曲线的离心率。 综上所述, 卡塞格伦天线可以用一个口径尺寸与原抛物面相同, 但焦距放大了M倍的旋转抛物面天线来等效, 且具有相同的场分布。 这样, 就可以用前面介绍的旋转抛物面天线的理论来分析卡塞格伦天线的辐射特性及各种电参数。 (7 -4 -12) 试设计一个工作在8.2到12.4GHz的标准增益角锥喇叭， 由a=0.9英寸=2.286cm和b=0.4 英寸=1.016cm的WR90波 导馈电。 由图7－20增益曲线可知，口径效率随频率降低得很快。因此，最佳设计频点选在接近频段的低端，以使在整个频段提供更均匀的增益。 A=18. 61cm B=14.75cm R1=33.67cm R2=31.72cm lH=34.93cm lE=32.56cm RH=29. 53cm RE=29.53cm 选取最佳设计点在8.75GHz，其口径效率是51％。 在频率为8.75GHz（?＝3.43cm）时， 预期增益：G＝21.75dB或102.175=149.6 采用试错法得： 7.6 反射面天线 旋转抛物面天线是在通信、 雷达和射电天文等系统中广泛使用的一种天线, 它是由两部分组成的, 其一是抛物线绕其焦轴旋转而成的抛物反射面, 反射面一般采用导电性能良好的金属或在其它材料上敷以金属层制成; 其二是置于抛物面焦点处的馈源（也称照射器）。馈源把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面, 而抛物反射面将馈源投射过来的球面波沿抛物面的轴向反射出去, 从而获得很强的方向性。 1. 抛物面天线的工作原理及分析方法 (1) 抛物面天线的工作原理 则该距离rf在口面上的投影是  直径D，焦径比F/D分别给出天线尺寸和形状（曲率）。 即从焦点发出的各条电磁波射线经抛物面反射后到抛物面口径上的波程为一常数, 等相位面为垂直于OF轴的平面, 抛物面的口径场为同相场, 反射波为平行于OF轴的平面波。  由此, 如果馈源辐射理想的球面波, 抛物面口径尺寸为无限大时, 抛物面就把球面波变为理想平面波, 能量沿z轴正方向传播, 其它方向的辐射为零。但实际上抛物面天线的波束不可能是波瓣宽度为零的理想波束, 而是一个与抛物面口径尺寸及馈源方向图有关的窄波束。  (2) 分析方法 通常采用两种方法: ① 口径场法——根据上节提及的惠更斯原理, 抛物面天线的辐射场可以用包围源的任意封闭曲面（S′+S）上各次级波源产生的辐射场的叠加。对于具体的抛物面天线, S′为抛物面的外表面, S为抛物面的开口径。 这样, 在S′上的场为零, 在口径S上各点场的相位相同。所以只要求出口径面上的场分布, 就可以利用上节的圆口径同相场的辐射公式来计算天线的辐射场。  ② 面电流法——先求出馈源所辐射的电磁场在反射面上激励的面电流密度分布, 然后由面电流密度分布再求抛物面天线的辐射场。  2. 抛物面天线的辐射特性 1) 口径场分布 计算口径场分布时, 要依据两个基本定律——几何光学反射定律和能量守恒定律, 而且必须满足以下几个条件:  ① 馈源辐射理想的球面波,