Dodatek I

Krótkie opisy programów do ćwiczenia nr 3

Program PARABOLA.mcd

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

b - długość dużej 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 już potrzebne (tekst w
skrypcie).

Program SOLVE.mcd

Służy 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. Ważne 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 można porównać z wynikami skryptu PARABOLA.mcd dla ustalonego E lub dla F=0.
Należy 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. różnicy

między powierzchnią faktycznej paraboloidy (zmierzonej) a powierzchnią idealną. W razie
potrzeby można 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, że 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, że źródło

oświetlające będzie częściowo zasłaniało aperturę, a antena będzie miała gorszy zysk i być
może nie spełni normy CCIR.

Dodatkowo za pomocą liczb

ł i kr można określić podział kąta

ω

(

ω≡θ

), w funkcji którego

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

ł,1

) obliczana jest także cha-ka ortogonalna (M

ł,2

),

ale tylko dla

przekroju

Φ

Φ

Φ

Φ

=

ππππ

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

obliczeń otrzymuje się na wykresie i w postaci pliku (nazwę pliku należy 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 dłuższy czas obliczeń.


Programy OF1.mcd, OF2.mcd oraz OF_F.mcd

Założenia i dane - jak do programu

OF.mcd. Dodatkowo można podać

∆

t i

∆

z [m] -

przesunięcia źródła oświetlającego poza ognisko. W programie

OF2.mcd normowanie

obliczonej charakterystyki odbywa się inaczej, natomiast

OF_F.mcd umożliwia obliczenie

charakterystyk promieniowania w strefie pośredniej - podaje się dodatkowo odległość

r [m]

od anteny. Obliczenia trwają jeszcze dłużej.