张 旺,王黎莉,闫 丰

(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081;2.中国交通通信信息中心,北京100011)

0 引言

大型双反射面天线在卫星通信、深空探测和射电天文等领域有着广泛的应用,同时这些领域对天线的性能有着较高的要求,然而天线馈源偏焦会导致天线性能的恶化,因此解决天线馈源偏焦现象就成了一个迫切的问题。文献[1]中提出,寻找天线变形曲面的最佳吻合反射面需要将馈源移动到新的焦点处来形成新的天线系统,这就需要采用自动调焦机构,然而对于大型反射面天线而言,馈源一般位于中心体套筒上,而中心体套筒较重,这样就会导致移动馈源采用的自动调焦机构会比较庞大、复杂;不采用自动调焦机构,馈源就不能移动到新的焦点位置而仍在原焦点处,这样使得新的天线系统存在偏焦现象[2]。

1 横向偏焦分析

如果馈源沿着垂直于轴线的方向移动,即天线焦点发生变化,就会造成反射波的波阵面对口径倾斜及方向图主瓣最大值偏离口径平面法线方向,这种移动称为馈源的横向偏焦[3]。

馈源横向偏焦如图1所示。

图1 馈源横向偏焦

设横向偏焦量为Δx,从图1可见,射线1到抛物面口径上的路程长度F′MM′为:

偏焦不大时,Δx＜＜f,α角很小,有下述关系:

将式(2)、式(3)代入式(1),并忽略小项可得:

根据抛物面的性质,从焦点F到抛物面口径上任一点的光程为常数(f+z10),则偏焦引起的相位偏差为:

在抛物面边缘其值最大,即

同样可以求得射线2在……