正饋大口徑天線自制精準(zhǔn)畫拋物線
無需煩瑣公式計(jì)算,只需一把尺子和兩根細(xì)線,就可繪出精準(zhǔn)的拋物線!下面詳細(xì)介紹畫制過程。
一、認(rèn)識(shí)拋物線和拋物線的準(zhǔn)線
拋物線是指平面內(nèi)到一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線L距離相等的點(diǎn)的軌跡。如圖1所示,平面內(nèi)到一個(gè)定點(diǎn)F和不過F的一條定直線L距離相等的點(diǎn)的軌跡(或集合)即稱之為拋物線。這個(gè)定點(diǎn)叫拋物線的焦點(diǎn),這條定直線就是拋物線的準(zhǔn)線。F稱為“拋物線的焦點(diǎn)”,L稱為“拋物線的準(zhǔn)線”。焦點(diǎn)到拋物線的準(zhǔn)線的距離為“焦準(zhǔn)距”,用P表示。P>0。
二、拋物面
拋物線以其對(duì)稱軸為軸線旋轉(zhuǎn)1800所得到的面就是拋物面。
三、制造或安裝拋物面天線時(shí)首先妻找到該拋物線的焦點(diǎn)
一般可以從口徑和深度下手來計(jì)算其焦點(diǎn)位置。拋物線天線的焦距口徑比有一個(gè)固定的公式:F/D=0.38—0.4,常見的正饋天線焦距口徑比F/D在0.3 —0.4之間,當(dāng)F/D=0.38時(shí),旋轉(zhuǎn)拋物面天線的性能最好,一般的成品正饋拋物面天線大都是采用焦距/口徑比,因此只要知道天線口徑D,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式F=0.38D,就能夠大致判斷出天線的焦距。同樣,知道焦點(diǎn)(或焦距)和天線口徑,就能求得該天線的拋物線。附表是中衛(wèi)正饋天線的具體參數(shù)。
四、自制拋物面天線的成敗在于畫出一條精準(zhǔn)的拋物線
由于采用了圓弧,導(dǎo)致邊緣的光波會(huì)聚落在焦點(diǎn)外,這樣做出來的天線想偏收是不可能的。
我們已經(jīng)知道拋物線上的點(diǎn)到其準(zhǔn)線和焦點(diǎn)的距離相等。而且也有了成品大口徑正饋天線的口徑和焦距,故可按這一條件來畫一條精準(zhǔn)的拋物線。參照中衛(wèi)1.80米正饋天線來做示范,具體步驟如下:
第一步:找一個(gè)3米見方的平整空地,按圖4畫出l.80米天線的焦點(diǎn)F、頂點(diǎn)O、準(zhǔn)線L、口徑AB。如果制作更大的拋物面,可按照表l的參數(shù)來選擇焦距和口徑。準(zhǔn)線L也可以用木條代替,頂點(diǎn)0到焦點(diǎn)F可用一整塊木工板(寬度l220mm,長度2440mm)豎放代替(f11)2440mm這條邊放在頂點(diǎn)0 上),這樣拋物線就直接畫在木工板上了,以便制作拋物線模板。
第二步:A—B之間隨意按照一定距離(例如l0cm或者5cm)畫多條水平線與拋物線軸心PF平行即可。
第三步:找兩條細(xì)線或者線尺,線上可用10色的彩筆按照lcm距離做好記號(hào),l0cm正好用掉l0個(gè)顏色(如果有條件可采用線尺,線尺本身就有尺寸了),然后把圖5中藍(lán)色線FK的一頭固定在焦點(diǎn)F,另一根紅色線AK任意在A—B間選擇一個(gè)點(diǎn),固定拉直使之與畫好的平行線平行,F(xiàn)K和AK兩線交叉并且長度數(shù)值相等時(shí),對(duì)應(yīng)的就是拋物線上的一個(gè)點(diǎn)K,在木工板上畫上這個(gè)點(diǎn)。再依此類推,畫出K’、K”……等厭要在AB線段上取的點(diǎn)夠多,就可畫出一條極其精準(zhǔn)的拋物線。由此做出的模板精度便可與中衛(wèi)天線媲美!
注意要點(diǎn):一定要使圖中的紅線AK與軸平行,紅線AK幣I3藍(lán)線FK交叉點(diǎn)一定要保證數(shù)值相等。如上畫拋物線的方法不需要公式,極其簡(jiǎn)單,易操作,能畫平行線、能看懂尺寸的人都會(huì)做。
第四步:在畫好的拋物線KG間畫一條直線,然后在木工板上裁出,做成一個(gè)模具,用圓鋼、扁鐵或者不銹鋼等材料做天線骨架,天線面可用鐵絲網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)等材料制作,其制作方法在網(wǎng)上可以找到大量教程,這里不再贅述。