偏馈天线是相对于正馈天线而言,是指偏馈天线的馈源和高频头的安装位置不在与天线中心切面垂直且过天线中心的直线上。是以,就没有所谓馈源暗影的影响,在天线面积,加工精度,领受频率不异的前提下,偏馈天线的增益年夜于正馈天线。
但无论正馈天线,仍是偏馈天线,它们都是扭转抛闻缦沔的截面,只是进取的位置分歧而已。正馈天线是扭转抛闻缦沔被与扭转抛闻缦沔扭转轴齐心的圆柱面截得的那部门曲面,偏馈天线则是扭转抛闻缦沔被与扭转抛闻缦沔扭转轴分歧心的圆柱面截得的那部门曲面,如图1、图2
所示。
此外,正馈天线和偏馈天线的馈源和高频头的安装位置必定在扭转抛闻缦沔的焦点上。这是由扭转抛闻缦沔的特征所抉择的。即当扭转抛闻缦沔的扭转轴指向卫星时,电波经抛闻缦沔反射后会聚于焦点,且行程相等,在此给出这个结论的数学证实,设有扭转抛闻缦沔
Y2+Z2=4fX,扭转抛闻缦沔的扭转轴即X轴指向卫星,卫星在空间直角坐标系中的坐标为(a,0,0),因为a
的数值很是年夜,可以认为电波的入射标的目的与 X轴平行。不失踪一般性,以曲面同 XOY
平面订交的曲线 Y2=4fX 为例,如图3 所示。在此曲线上任取一点
A(X1,Y1),则卫星电波经 A 点反射后到焦点的行程 L=AF+AC,
即,L=a-X1+[Y12+(X1-f )2]1/2
= a-X1+[4fX1+X12-2X1f+f2]1/2
= a-X1+[X12+2X1f+f2]1/2
= a-X1+X1+f
= a+f
可见,年夜卫星发射的电波经抛闻缦沔任一点反射后再到焦点的行程是一个定值。由此还可以看到,有关“只有当焦距与天线口径之比,即
f/D=1/4
时,年夜卫星发射的电波经抛闻缦沔任一点反射后再到焦点的行程才是一个定值”的说法是一个错误的概念。但
f/D 是设计天线的一个主要参数,在馈源已经确定的前提下,若 f/D
的值过年夜,会造成天线后面的情形噪声进入馈源;若 f/D
的值过小,则导致天线边缘反射的电波进入不了馈源,降低天线的有用面积,如图4
所示。
偏馈天线作为扭转抛闻缦沔的一个截面,也必然年夜命上述结论。是以,当扭转抛闻缦沔的扭转轴指向卫星时,电波经偏馈天线反射后,必然会聚于焦点,且电波行程相等,因为电波行程相等,因而达到馈源的电波都是同相的,使进入波导的电波振幅加年夜,年夜而起到了能量会聚的浸染。
基于这样的事理,后来成长出一种多焦距的板式天线,但因为这种天线有带宽的限制,应用不广。它的工作事理将在往后的文章中给以介绍。
今天,因为出产工艺的提高和产量的增添,虽然一个偏馈天线价钱占整个领受系统的比重已愈滥暌国小,但在整个领受系统中却起着关头的浸染,是以,正确地熟悉它的工作事理,对科学地“发烧”有积极的指导意义。
今朝,市场上偏馈天线的品牌有良多,年夜年夜都产物可能因为厂家原因贫窭斗劲周全的使用,安装声名,是以也没有供给泛博快乐喜爱者关心的一个参数,焦距。因为分歧出产厂出产的天线,其参数不尽一致,故在此给出经由过程测量,计较偏馈天线焦距的一个体例。
首先,测量偏馈天线长轴与天线外沿的两个交点 A、B 到馈源 F 的距离
AF、BF,再测量 AB 的长度;
其次,将 AF、BF 代入方程组:
{AF = AFcosθ+2fBF = BFcos(θ+△θ)+2f
式中,△θ= arccos[(AF2+BF2-AB2)/2AF*BF]
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最后,解此方程组,所求得的结不美观 f,即为天线焦距 |