中文名 | 回轉(zhuǎn)拋物面 | 外文名 | paraboloid surface of revolution |
---|---|---|---|
所屬學(xué)科 | 數(shù)學(xué) | 所屬問題 | 解析幾何 |
相關(guān)概念 | 回轉(zhuǎn)二次曲面、母線等 |
回轉(zhuǎn)面是由一條曲線
如圖3所示,以O(shè)Z為旋轉(zhuǎn)軸,在V面中選取曲面的母線。則在圖3 (a)中,曲面的母線為兩平行于OZ軸的直線,其方程為
可得上述幾種母線所形成的回轉(zhuǎn)面的方程依次為:
(1) 圓柱面:
(2) 圓錐面:
(3)回轉(zhuǎn)橢球面:
(4)拋物回轉(zhuǎn)面:
(5)單葉雙曲回轉(zhuǎn)面:
(6)雙葉雙曲面回轉(zhuǎn)面:
應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)a=c時,回轉(zhuǎn)橢球面就變?yōu)榍蛎媪恕?
可以證明,在圖3 (e) 中,經(jīng)過圓錐面錐頂?shù)慕仄矫媾c圓錐面的截交線——直線正是該截平面與其它兩種曲面的截交線的漸近線。
上述六種曲面概括了所有回轉(zhuǎn)形式的二次曲面,也就是說,任意一個回轉(zhuǎn)形式的二次曲面一定為上述六種曲面中的一種 。
回轉(zhuǎn)拋物面(paraboloid surface of revolution)是一種曲線回轉(zhuǎn)面,以拋物線為母線,繞它本身的軸回轉(zhuǎn)而成的曲線回轉(zhuǎn)面稱為回轉(zhuǎn)拋物面,如圖1所示,其投影圖如圖2所示,V面投影的輪廓線就是拋物線本身,而H面投影的輪廓線是圓 。
拋物面天線的F/D與饋源的輻射方向角Q的關(guān)系F/D(稱為焦徑比,其中F是拋物面的焦距,D是拋物面在垂直于軸線的面上投影的口徑直徑)與饋源的方向角Q是從屬關(guān)系,也就是說只有饋源的方向角確定以后才能確定你...
拋物面天線的類型主要有(a)(b)卡塞格倫天線;(c)格里高利天線;(d)環(huán)焦天線
拋物面天線和卡塞格倫天線的增益可用下面的公式求得: 式中η是天線效率,它由有效幾何面積與理論幾何面積的比決定,一般為65%,λ是工作波長,以米為單位,D是拋物面口徑,以米為單位。 ...
格式:pdf
大小:459KB
頁數(shù): 未知
評分: 4.3
簡要介紹了應(yīng)用于凸拋物面反射鏡檢驗的零位檢測法和亨德爾方法 ,詳細(xì)討論了如何把這兩種方法有機結(jié)合 ,對Φ130mm凸拋物面進行實際檢驗。發(fā)現(xiàn)將這兩種方法同時應(yīng)用于凸拋物面反射鏡的檢驗中 ,可充分發(fā)揮各自的優(yōu)點 ,進一步地提高檢測精度
拋物面孔徑橫截面一般為軸對稱的圓形孔徑﹐少數(shù)為橢圓孔徑﹐因此﹐波束方向圖為"鉛筆"狀。方向圖特性與饋源對孔徑的照射分布有關(guān),孔徑照射有兩種型式,一種是將饋源(如喇叭﹑振子等)放在拋物面焦點處,接收來自某個方向并經(jīng)拋物面反射的電磁波(圖1a )的前饋單方式。另一種是將饋源放在副反射器另一個焦點處,接收由副反射面反射電磁波的后饋方式。
拋物面射電望遠鏡的分辨率和靈敏度都與反射面直徑D 密切相關(guān)。增大天線口徑D ﹐能有效改善望遠鏡的接受性能。主反射面和理想拋物面的中值公差 ﹐對波長為λ時的孔徑效率 的影響﹐可用魯茲公式表示:
。
通常規(guī)定﹐以孔徑效率降為其無公差( =0)極限值 0的一半的波長為該望遠鏡的最短工作波長﹐即min≒16。實際應(yīng)用上常以比值D / 來表徵拋物面天線的相對精度。目前最好的可跟蹤拋物面射電望遠鏡的相對精度已達到10量級﹐最高分辨率已達到1量級。
重力彎沉﹑結(jié)構(gòu)各部分溫差及風(fēng)荷所引起的形變都是設(shè)計和制造大型精密可跟蹤射電望遠鏡的主要限制。前者對天線影響更大﹐而且隨天線俯仰角的變化而變化。對于最短工作波長為 min(厘米)的鋼結(jié)構(gòu)可跟蹤拋物面射電望遠鏡﹐因重力彎沉所限制的最大可能直徑D (米)﹐可用近似模型推算的公式﹕
來估計?,F(xiàn)已研究出用主動和被動伺服系統(tǒng)來控制反射面的重力彎沉﹐對一些大型或精密的可跟蹤拋物面射電望遠鏡成功地采用了保形設(shè)計。通過這種合理的設(shè)計來控制重力彎沉﹐可使表面在不同仰角都保持拋物面形狀。反射面焦點的改變﹐可通過伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)饋源或二次反射面位置得到補償﹐從而大大提高了望遠鏡的D / 值﹐這就突破了重力彎沉的限制。有的毫米波和短厘米波的精密可跟蹤射電望遠鏡﹐裝在對射電波透明的圓罩內(nèi)﹐以避免風(fēng)荷和太陽直接照射下各部分較大溫差引起的形變﹐并且采用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料﹐以減小重力彎沉。
可跟蹤拋物面射電望遠鏡的機械和驅(qū)動裝置﹐應(yīng)保證必要的指向精度和跟蹤精度。指向誤差 必須是望遠鏡半功率方向束寬 的一小部分﹐一般取 ≒ /10﹐最大也不應(yīng)超過 /6。望遠鏡驅(qū)動裝置分赤道式和地平式兩種。赤道式裝置(圖2a
可跟蹤拋物面射電望遠鏡可單獨使用﹐作定標(biāo)和測量偏振﹑譜線﹑源亮度分布和普遍巡天之用。它又可作為射電干涉儀﹑綜合孔徑射電望遠鏡的一個單元﹐這時它能保證系統(tǒng)長時間跟蹤的需要。目前最大的可跟蹤拋物面射電望遠鏡是西德馬克斯·普朗克射電天文研究所的100米拋物面望遠鏡。
作用
拋物面反射鏡分玻璃鏡面,陶瓷鏡面,金屬鏡面等。根據(jù)所需要的溫度不同可采用不同材質(zhì)的反射鏡面。金屬鏡面可采用的是進口材料,具有極高的反射率,反射率可達95%以上,可以收集太陽能漫反射光線,并將光線進行整理聚焦,可以有效提高集熱器工作溫度,集光溫度可達100-300度。
可用于天文跟蹤觀測的拋物面射電望遠鏡。