В этом примере показано, как создать cassegrain антенну. Типичная параболическая антенна состоит из параболического отражателя с маленькой антенной канала в ее особом внимании. Параболические отражатели, используемые в спутниковых антеннах, имеют большое искривление и короткое фокусное расстояние, и центр расположен около рта тарелки, чтобы уменьшать продолжительность поддержек, требуемых содержать структуру канала. В более комплексных проектах, таких как cassegrain антенна, sub отражатель используется, чтобы направить энергию в параболический отражатель от антенны канала, расположенной далеко от первичного центра. Cassegrain предоставляет возможность увеличивать фокусное расстояние, уменьшая лепестки стороны. Такой тип антенн может использоваться в спутниковой связи, а также Астрономии и других появляющихся режимах коммуникаций.
Приведенные ниже параметры помогают разработке cassegrain антенны
Rp = Диаметр основного отражателя
fp = Фокусное расстояние основного отражателя
Rsub = sub диаметр отражателя
fhyp = фокусное расстояние гиперболы
Rp=0.3175; fp=0.2536; Rsub=0.033; fhyp=0.1416;
Антенна Cassegrain обычно имеет три структуры. Сначала основной отражатель, который является параболическим, второй подотражатель, который является гиперболическим, третий элемент возбудителя. Особое внимание основного отражателя и близкое особое внимание гиперболического подотражателя совпадают. Энергия направлена от подотражателя к основному отражателю. Параболический отражатель преобразует сферический фронт импульса в плоский фронт импульса, когда энергия, направленная к нему, кажется, прибывает из особого внимания.
ant=cassegrain('Radius',[Rp Rsub],'FocalLength',[fp fhyp]); show(ant);
Конический рог используется в качестве возбудителя по умолчанию для cassegrain. Это ориентировано к sub отражателю. Это спроектировано на частоте, которая дает желаемую эффективность. Апертурный диаметр выбран аналитически, чтобы дать желаемую компланарную ширину луча шаблона.
Exciter=design(hornConical,17.7e9); Exciter.FeedWidth=3.4e-3; Exciter.Tilt=270; Exciter.TiltAxis=[0 1 0]; show(Exciter);
Значение по умолчанию cassegrain антенна использует решатель ПО для основного отражателя и решатель MoM для sub отражателя и возбудитель. Диаметр основного отражателя равняется 39, и тот из sub отражателя равняется 4. Решатели используются согласно размеру основного отражателя и подотражателя. Как правило, если диаметр sub отражатель больше 5, то рекомендуется использовать решатель ПО для него. Обычно ожидаемый диаметр подотражателя должен быть меньше 20% основного отражателя, чтобы минимизировать блокирование подотражателем.
Постройте диаграмму направленности cassegrain антенны в 18GHz.The, ожидаемый шаблон должен сгенерировать карандаш как луч с меньшем, перетекают и незначительное излучение лепестка. Антенна Cassegrain по умолчанию генерирует больше количества треугольников, таким образом, это может быть поймано в сети вручную для различных длин ребра mesh для необходимых количеств треугольной генерации. Это решает структуру быстро, но уменьшения усиления по сравнению со значением по умолчанию в таких случаях. Mesh можно управлять для возбудителей и отражателей отдельно с различными длинами ребра mesh.
ant=cassegrain;
ant.Exciter=design(hornConical,17.7e9);
ant.Exciter.Tilt=270;
[~]=mesh(ant,'MaxEdgeLength',15e-3);
figure;
pattern(ant,18e9);
Сравнение с параболическим отражателем, который не имеет подотражателя, показывает, что cassegrain настройка увеличивает направленность.
ant=reflectorParabolic('Radius',0.3175);
ant.Exciter=design(hornConical,17.7e9);
ant.Exciter.Tilt=90;
figure;
pattern(ant,18e9);
Постройте s-параметры и импеданс cassegrain антенны по частотному диапазону от 18 ГГц до 18,8 ГГц. Это обеспечивает полосу пропускания приблизительно 100 МГц, и структура резонирует на уровне 18,51 ГГц.
ant=cassegrain; s=sparameters(ant,linspace(18e9,18.8e9,25)); figure;rfplot(s);
figure; impedance(ant,linspace(18e9,18.8e9,25));
Анализируйте распределение тока cassegrain на заданной частоте.
current(ant,18e9,'scale','log10');
Несколько других элементов поддерживаются как возбудители как рог, волноводы и так далее. Возбудитель может быть наклонен в необходимом направлении на основе потребности.
Exciter=design(horn,16.2e9); Exciter.Tilt=270; Exciter.TiltAxis=[0 1 0]; ant.Exciter=Exciter; show(ant); figure; pattern(ant,18e9);
Используя эффективность антенны увеличений проекта Cassegrain, когда антенна канала направлена вперед, а не к тарелке в передней стороне питаемая антенна. Эта ориентация уменьшает лепестки стороны, и использование двойных отражателей помогает в настраивающей диаграмме направленности для максимальной эффективности антенны.
Dandu, Obulesu. "Оптимизированный Проект По оси Симметричной антенны Отражателя Cassegrain с помощью Итеративного Алгоритма Локального поиска". (2013).