Dodatek I 

 

Krótkie opisy programów do ćwiczenia nr 3 

 

Program PARABOLA.mcd  
 
Dane:  a   - długość małej osi elipsy (apertury anteny) w [mm],  
 

  b   - długość duŜej osi elipsy (apertury anteny) w [mm],  

 

  z

oo

 - głębokość reflektora (rys. 1) dla x=y=0 w [mm] (rys. 1). 

Obliczane są współczynniki A, B, C, P, E  ogólnego równania powierzchni paraboloidy:  

A x

2

 + y

2

 + Bz

2

 + Cxz + Pz + E = 0 

oraz wartości 

θ

o

, 

θ

*

, F/D, długość wspornika i promień anteny wolny od zacienienia apertury  

OA i OAp. Uwaga: Obliczać tylko do uzyskania kątów 

θ

o

, 

θ

*

 oraz wartości OA i OAp. Dalsze 

obliczenia  po  komentarzu  „Następnym  krokiem  jest  ...”  nie  są  juŜ  potrzebne  (tekst  w 
skrypcie).  

 
Program SOLVE.mcd  
 
SłuŜy  do  zweryfikowania  wyników  uzyskanych  programem  parabola.mcd.  Dane:  plik  z 
dwoma kolumnami liczb x

i

 i z

i

, tj. z wynikami pomiaru głębokości reflektora z rys. 1 dla y=0. 

Przykładowy plik z danymi to z dane.prn. WaŜne jest, aby wartości x obejmowały przedział 
[A’; B’] (układ współrzędnych jak na rys. 1) i by w jego środku znajdowało się zero (liczba 
A’ ujemna, B’ dodatnia). Skrypt oblicza współczynniki A, B, C, F, P, E innego równania: 

Ax

2

 + Bz

2

 + 2Cxz + 2Fx + 2Pz + E = 0, 

które moŜna porównać z wynikami skryptu PARABOLA.mcd dla ustalonego E lub dla F=0. 
NaleŜy  w  programie  samemu  dokonać  wyboru  poprzez  wyłączenie  z  obliczeń 
odpowiedniego  równania.  (uwaga:  F  nie  jest  teraz  ogniskową,  tylko  współczynnikiem 
równania  paraboloidy).  Następnie  program  aproksymuje  otrzymane  równanie  z  min.  błędem 
ś

redniokwadratowym  i  podaje  wykresy  aproksymowanego  przekroju  i  błędu,  tj.  róŜnicy 

między  powierzchnią  faktycznej  paraboloidy  (zmierzonej)  a  powierzchnią  idealną.  W  razie 
potrzeby moŜna zmienić granice x

i

 celem uzyskania lepszego wykresu końcowego.  

 

Rys.1. Niesymetryczny wycinek paraboloidy - antena offsetowa w układzie współrzędnych XYZ.  

Program OF.mcd  
 
Oblicza  unormowaną  charakterystykę  promieniowania  anteny  offsetowej  (podświetlanej)  
w  układzie  współrzędnych  (

θ

,

Φ

)  dla  ustalonego 

Φ

.  Zakładamy,  Ŝe  źródło  oświetlające  ma 

charakterystyki  promieniowania  w  dwóch  przekrojach  aproksymowane  funkcjami 

'

cos

Φ

n

  

i 

'

cos

θ

m

.  

Dane: 

f  

- częstotliwość [Hz] 

 

F  

- ogniskowa reflektora [m]; 

 

θ

g

  

- kąt oświetlenia anteny [stopnie],  

 

θ

o

  

- kąt podświetlenia anteny [stopnie],  

 

Φ

  

- kąt ustalający płaszczyznę (przekrój) obliczanej charakterystyki [radiany],  

 

m i n  - dwie liczby całkowite lub rzeczywiste określające rząd charakterystyki 

 

 

  konwertera (źródła oświetlającego reflektor). 

 
Uwaga! Powinien być spełniony warunek: 

θ

o

 >

 

θ

g

. Jeśli jest odwrotnie, oznacza to, Ŝe źródło 

oświetlające  będzie  częściowo  zasłaniało  aperturę,  a  antena  będzie  miała  gorszy  zysk  i  być 
moŜe nie spełni normy CCIR.  
 
Dodatkowo  za  pomocą  liczb 

ł  i  kr  moŜna  określić  podział  kąta 

ω

  (

ω≡θ

),  w  funkcji  którego 

obliczana  będzie  charakterystyka  promieniowania.  Oprócz  charakterystyki  podstawowej 
(zapisanej ostatecznie jako M

ł,1

) obliczana jest takŜe cha-ka ortogonalna (M

ł,2

), 

ale tylko dla 

przekroju 

Φ

Φ

Φ

Φ

=

ππππ

/2  przyjmuje  ona  realne  wartości  (tzn.  nie  mniejsze  niŜ  -100 dB).  Wyniki 

obliczeń  otrzymuje  się  na  wykresie  i  w  postaci  pliku  (nazwę  pliku  naleŜy  zmieniać  przed 
rozpoczęciem  nowych  obliczeń!).  Obliczenia  trwają  długo.  Na  komputerze  z  zegarem 
1400 MHz  przy  zmiennych  0 

≤

 

ł 

≤

  100  i 

kr  =  0.2  (co  odpowiada  przedziałowi  kąta  

θ

  [-10°;+10°]  z  krokiem  0.2°)  czas  obliczeń  wynosi  ok.  10  minut.  Im  argument 

ω

  bardziej 

oddala się od zera, tym dłuŜszy czas obliczeń.  
 
 
Programy OF1.mcd, OF2.mcd oraz OF_F.mcd  
 
ZałoŜenia  i  dane  -  jak  do  programu 

OF.mcd.  Dodatkowo  moŜna  podać 

∆

t  i 

∆

z  [m]  - 

przesunięcia  źródła  oświetlającego  poza  ognisko.  W  programie 

OF2.mcd  normowanie 

obliczonej  charakterystyki  odbywa  się  inaczej,  natomiast 

OF_F.mcd  umoŜliwia  obliczenie 

charakterystyk  promieniowania  w  strefie  pośredniej  -  podaje  się  dodatkowo  odległość 

r  [m] 

od anteny. Obliczenia trwają jeszcze dłuŜej.