В настоящее время нашли широкое распространение конструкции, в которых компактный конвертер расположен непосредственно в фокусе параболического рефлектора. Однако при расположении конвертера, состоящего из нескольких отдельных модулей, за рефлектором удобнее настраивать эти модули и экспериментировать, не затеняя некомпактным модульным конвертером, рукой или частью своего тела рабочей поверхности параболического рефлектора. В такой конструкции потери энергии принятого сигнала на коротком отрезке круглого волновода малы и ими можно пренебречь.
Как в широко распространенных конструкциях, где конвертер расположен в фокусе параболического рефлектора, так и в конструкции с волноводом между облучателем и конвертером необходимо добиваться максимального согласования облучателя с рефлектором и волноводом, а последнего – с входом конвертера, добиваясь наличия в основном режима бегущей волны в этой цепи. С этой целью широкое применение в параболических антеннах находят рупорные облучатели, хорошо согласующиеся как с самим параболическим рефлектором, так и с волноводом или входом конвертера. Однако такие облучатели применимы лишь с длиннофокусными рефлекторами, и из-за значительного удаления облучателя от рефлектора конструкция антенны оказывается довольно громоздкой.
Гораздо более компактной получается антенна с короткофокусным рефлектором, в котором облучатель приближен к поверхности рефлектора, но в этом случае вместо рупорных с узкой диаграммой направленности приходится применять облучатели в виде открытого конца волновода с широкой диаграммой направленности. Однако он хуже, чем рупор, согласуется с параболическим рефлектором, а в цепи волновод – конвертер неизбежно рассогласование и, как следствие этого, появление там отражений и стоячих волн.
Применение облучателя на основе круглого волновода дает возможность обеспечить сбор с рефлектора энергии радиоволн любой поляризации. Однако из-за неидеального согласования круглого волновода (круглого облучателя) с входом конвертера, построенного на основе отрезков прямоугольного волновода, также неизбежно появление дополнительных отражений и стоячих волн.
Для уменьшения потерь энергии принятого сигнала во входных цепях модульного конвертера приходится применять согласующие устройство в виде модуля-трансформатора сопротивлений (рис. 38), представляющего собой отрезок круглого волновода с изменяемой длиной. Изменяя длину этого модуля, можно достичь лучшего согласования на входе конвертера, ориентируясь на наименьшие потери полезного сигнала в этой цепи.
Приведем описание трех конструкций осесимметричных антенн с параболическим рефлекторами, имеющими различные фокусные расстояния (с длиннофокусным, со среднефокусным расстоянием и с короткофокусным). Первые две антенны выполнены с облучателями в виде открытого конца круглого волновода, а третья – по схеме Кассегрена с рупорным облучателем.
Длиннофокусная осесимметричная антенна . Наиболее простой из этих трех можно назвать параболическую осесимметричную антенну (рис. 38) с относительно длиннофокусным (F = 0,28 м) рефлектором диаметром 0,67 м. Угол раскрыва рефлектора 2ψ0 равен 118°. Диаметр круглого волновода и облучателя в виде его открытого конца рассчитан и выбран таким, чтобы диаграмма облучателя хорошо вписывалась в угол раскрыва рефлектора с целью получения максимально возможного коэффициента использования поверхности рефлектора (около 0,6). Коэффициент усиления такой антенны – около 35 дБВт, а ширина диаграммы направленности – 2,5°. Заметим, что дБВт (децибел-ватт) – единица измерения, характеризующая затухание (усиление) антенны, выраженное в децибелах, рассчитанное относительно 1 Вт мощности.
Точно такие же волновод и облучатель можно применить для рефлекторов большего диаметра с большим фокусным расстоянием, но имеющих тот же угол раскрыва. При этом коэффициент использования поверхности останется прежним, а за счет увеличения площади рефлектора усиление антенны возрастет и ширина диаграммы направленности уменьшится. Коэффициент усиления по мощности для антенны с рефлектором большего диаметра можно подсчитать по формуле G = 4πSэф/λ2.