Dodatek1
Transkrypt
Dodatek1
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], zoo - 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 x2 + y2 + Bz2 + Cxz + Pz + E = 0 oraz wartości θo, θ*, F/D, długość wspornika i promień anteny wolny od zacienienia apertury OA i OAp. Uwaga: Obliczać tylko do uzyskania kątów θo, 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 xi i zi, 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: Ax2 + Bz2 + 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 średniokwadratowym i podaje wykresy aproksymowanego przekroju i błędu, tj. róŜnicy między powierzchnią faktycznej paraboloidy (zmierzonej) a powierzchnią idealną. W razie potrzeby moŜna zmienić granice xi 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 n Φ ' i cos m θ ' . Dane: f F - częstotliwość [Hz] - ogniskowa reflektora [m]; θg - kąt oświetlenia anteny [stopnie], θo - 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: θo > θg. 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 Mł,1) obliczana jest takŜe cha-ka ortogonalna (Mł,2), ale tylko dla przekroju Φ=π/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.