Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Курсовая работа

Расчет зеркальной антенны для РЛС обнаружения

Техническое задание

1. Ширина основного лепестка диаграммы направленности по уровню 0,5 в рабочем диапазоне:

а) в плоскости Н 2,6 град

б) в плоскости Е 3,8 град

2. Рабочий диапазон 3300±5% МГц

3. Уровень 1 - го бокового лепестка (по отношению к основному по мощности):

а) в плоскости Н -30,4 дБ

б) в плоскости Е -24,6 дБ

4. Поляризация поля круговая

5. Длина фидера 3,5 м

6. КСВ в тракте, не более 1,17

7 Мощность передатчика в импульсе 43,5 кВт

8. Устройство СВЧ поляризатор

9.Специальные требования: минимальная парусность.

антенна радиолокация раскрыв зеркало облучатель

Содержание

1.Введение

2. Выбор формы раскрыва зеркала

3. Выбор функции амплитудного распределения поля в раскрыве зеркала

4. Расчет размеров раскрыва

5. Расчет ДН облучателя

6. Выбор и проектирование облучателя

7. Расчет реального распределения поля и ДН зеркала

8. Выбор фидерного тракта

9. Расчет основных параметров антенны

10. Расчет конструкции антенны

11. Согласующего устройства

12. Описание устройства СВЧ (Поляризатор)

13.Заключение

14. Список литературы

1. Введение

Зеркальные антенны (ЗА) - наиболее распространенный тип остронаправленных антенн. Они применяются в различных диапазонах волн, начиная от оптического и кончая коротковолновым. Широкое применение ЗА объясняется простотой их конструкции, возможностью получения высокой направленности, сохранением направленных свойств в широкой полосе частот, малыми активными потерями, малой шумовой температурой. ЗА позволяют в широких пределах изменять ширину и форму диаграммы направленности (ДН), уровень боковых лепестков, вид поляризации; могут применяться для управления ДН в значительном угловом секторе; широко используются в технике радиолокации, радионавигации сверхвысоких частот (СВЧ), радиотелеуправлении, радиосвязи на УКВ (радиорелейные линии); являются наиболее распространенным типом антенн, используемых для радиотелескопов и для космической связи.

В ЗА применяются следующие основные типы зеркал: параболические (параболоид вращения, усеченный параболоид, параболический цилиндр), сферические, плоские и уголковые, специальной формы, двух- и многозеркальные.

ЗА с рефлекторами в виде параболоида вращения создают игольчатую ДН. Такие антенны широко используются для точного определения угловых координат цели.

Вследствие трудностей обнаружения цели в процессе поиска преимущества таких диаграмм не всегда могут быть реализованы, поэтому иногда расширяют ДН в одной из главных плоскостей (чаще в вертикальной) и получают простую веерную ДН. Для получения веерной ДН используются зеркала: параболический цилиндр, симметрично-усеченный параболоид, сегментная парабола. Антенны с веерными ДН применяются в РЛС обзора поверхности или обзора пространства, а также в радионавигационных устройствах.

Антенны наземных (корабельных) радиолокационных станций обнаружения воздушных целей и самолетных РЛС поиска наземных целей обычно имеют ДН узкую в горизонтальной плоскости и специальной формы в вертикальной плоскости. Обзор пространства в таких станциях обеспечивается путем качания (в секторе)или вращения ДН по азимуту. Кроме параболических зеркал применяют сферические зеркала, которые обеспечивают качание луча в широком угловом секторе путем перемещения облучателя по дуге окружности с радиусом равным половине радиуса сферы.

ЗА являются наиболее распространенным типом антенн в космической связи и радиоастрономии, и именно с помощью ЗА удается создавать гигантские антенные сооружения с эффективной поверхностью раскрыва, измеряемой тысячами квадратных метров.

2. Выбор формы раскрыва

В ТЗ необходимо рассчитать зеркальную антенну, предназначенную для РЛС обнаружения.

Так как заданный уровень УБЛ в плоскостях Е и Н довольно сильно отличается, то следует от круглого раскрыва перейти к прямоугольному.

В качестве облучателя антенны применим волноводно-рупорный облучатель, т.к. изменяя размеры рупора в плоскостях Е и Н можно реализовать практически любое требуемое амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала. Для облегчения зеркала и уменьшения парусности зеркало можно изготовить не сплошным.

Благодаря применению круговой поляризации удастся практически исключить влияние отраженных от зеркала волн на распределение поля в фидере.

3. Выбор функции амплитудного распределения

1) Расчет амплитудного распределения поля в Е плоскости

Выбираем для плоскости Е распределение, позволяющее реализовать заданный УБЛ, следующего вида:

, (1)

Пользуясь таблицей 2 из [2], строим графики зависимости УБЛ_Е(_Е) и коэффициентов направленности .

По заданному первому УБЛ в плоскости Е равному -24.6, по графикам находим величину скачка поля на краю зеркала и значение коэффициента направленности . Пользуясь полученными значениями рассчитываем функцию , график которой приведен на рис.1.

Рис.1 Распределение поля в Е плоскости

2) Расчет амплитудного распределения поля в Н плоскости

Расчет производится аналогично плоскости Е.

Выбираем для плоскости Н распределение, позволяющее реализовать заданный УБЛ, следующего вида:

, (2)

Пользуясь таблицей 2 из [2], строим графики зависимости УБЛ_Е(_Е) и коэффициентов направленности .

По заданному УБЛ в плоскости Н равному -30,4, по графикам находим величину скачка поля на краю зеркала и значение коэффициента направленности . Пользуясь полученными значениями рассчитываем функцию , график которой приведен на рис.2.



Рис.2 Распределение поля в Н плоскости

4. Расчет размеров раскрыва

После выбора распределений поля и в двух плоскостях можно рассчитать размеры раскрыва. Размер раскрыва в каждой плоскости определяется исходя из заданной ширины ДН в этой плоскости, рабочей длины волны и выбранного распределения поля, определяющего множитель направленности . Ширина ДН будет зависеть обратно пропорционально размеру раскрыва, т.е. с увеличением размера раскрыва ДН становиться уже и наоборот.

Определим размеры раскрыва:

1. Расчет размера раскрыва в Е плоскости

Рабочая частота , следовательно длина волны:

Заданная ширина ДН в Е плоскости .

Множитель направленности (из п.2).

Радиус раскрыва в плоскости Е определяется следующим соотношением (из [2]):

.

2. Расчет размера раскрыва в Н плоскости

Расчет производится аналогично плоскости Е.

Заданная ширина ДН в Н плоскости .

Множитель направленности (из п.2).

Радиус раскрыва в плоскости Н определяется следующим соотношением:

.

5. Расчет ДН облучателя

Параметры зеркальной антенны в значительной степени определяются облучателем. Для облучения зеркала в виде параболоида вращения (или усеченного параболоида) применяются слабонаправленные антенны, обладающие однонаправленным излучением. В параболоиде вращения облучатель должен создавать сферическую волну. После отражения от зеркала фронт волны становиться плоским, а амплитуда убывает с удалением от зеркала обратно пропорционально расстоянию.

Требования к ДН облучателя во многом определяются заданными характеристиками антенны. Обычно необходимо получить заданный коэффициент усиления или ширину ДН антенны при ее минимальных размерах. Исходя из этих условий, необходима такая ДН облучателя, которая обеспечивала бы равномерное распределение амплитуды поля в раскрыве зеркала. Конечно, создать диаграмму со срезанными краями невозможно, поэтому реализуют диаграмму близкую к такой форме.

Проведем расчет ДН облучателя в двух плоскостях:

1) Расчет ДН облучателя в Н плоскости

Нормированную ДН облучателя можно определить по формуле из [3]:

(3)

В формуле (3) нужно находить через угол . по соотношению:

В Е плоскости выражение для расчета ДН облучателя будет следующим:

Для расчета следует задаться углом раскрыва в плоскости Н . Его можно выбрать вблизи оптимального значения. Обычно значение выбирают ориентировочно в пределах от 50 до 80. Это дает возможность обеспечить в дальнейшем достаточно высокий КИП при сравнительно небольших размерах облучателя и, как следствие, с меньшим затенением зеркала. Задаем и строим ДН облучателя в Н плоскости, график которой приведен на рис.3.

Рис.3 Требуемая ДН облучателя в Е плоскости

Зная, угол раскрыва и размер раскрыва , можно определить фокусное расстояние зеркала по формуле:

.

Фокусное расстояние равно: .

2) Расчет ДН облучателя в E плоскости

Т.к. фокусное расстояние параболоида вращения (или усеченного параболоида) в обоих плоскостях должно быть одинаковым, в плоскости E угол раскрыва будет определяется автоматически через и размер раскрыва в этой плоскости.

.

Угол раскрыва в плоскости Е равен: .

ДН облучателя в E плоскости будет определяться аналогично плоскости H по формуле:

где

График ДН облучателя в плоскости E приведен на рис.4.

Рис.4 Требуемая ДН облучателя в Н плоскости

6. Выбор и проектирование облучателя

Как уже отмечалось выше, параметры антенны и всего антенного устройства в значительной степени зависят от облучателя. Поэтому, при выборе облучателя необходимо соблюдать следующие требования, обеспечивающие нормальную работу антенны:

1. Облучатель должен реализовать заданную ДН в раскрыве зеркала и иметь минимальное излучение вне его.

2. Размеры облучателя должны быть минимальными для уменьшения затенения зеркала.

3. Облучатель должен иметь общий фазовый центр в двух плоскостях, совмещенный с фокусом антенны.

4. Электрическая прочность облучателя должна быть достаточной для пропускания рабочей мощности.

5. Рабочая полоса частот должна соответствовать рабочей полосе радиосистемы.

В качестве облучателя зеркальных антенн чаще всего используются волноводно-рупорные облучатели. Использование облучателей с круговой симметрией нецелесообразно, т.к. в этом случае часть энергии будет расходоваться впустую. Лучше всего использовать пирамидальный рупорный облучатель, который позволяет изменять его ДН в разных плоскостях независимо друг от друга, что позволяет реализовать практически любое требуемое распределение поля в раскрыве зеркала.

Учитывая все вышесказанное произведем расчет пирамидального рупорного облучателя:

На рисунке показаны:

 - размеры волновода;

- размеры раскрыва рупора;

- расстояние от центра раскрыва до горловины рупора;

- длины рупора в Е и Н плоскостях, т.е. расстояния от центра до точек, где сходятся ребра рупора.

Расчет геометрических размеров рупора

На основе рассчитанных в предыдущем пункте ДН облучателя можно определить приближенные размеры раскрыва рупора . Для это по графикам ДН (рис.3 и рис.4) необходимо определить ширину ДН облучателя в обеих плоскостях по уровню 0,707 (уровень половинной мощности). Определяем: - ширина ДН облучателя в Е плоскости; - ширина ДН облучателя в H плоскости. Размеры раскрыва с шириной ДН рупора связаны следующими приближенными соотношениями:

.

Определяем приближенные размеры раскрыва рупора:a_p=8,183(см), b_p=7,505 (см).

Скорректированные значения рупора : а_р =5,54 (см), b_р =6,645 (см) эти значения скорректированы, так чтобы при расчете реальной ДН рупора отличие от идеальной ДН рупора составило не более чем 7-9 %.

При расчете длин рупора необходимо обеспечить два условия:

1. Обеспечить допустимый уровень фазовых искажений. Это условие выполняется в оптимальном рупоре, т.е. при

(4)

2. Горловина рупора должна иметь размеры питающего волновода . Из [3] условие стыковки имеет вид

(5)

Итак, для расчета необходимо сначала определить размеры волновода. Согласно ТЗ рабочий диапазон частот составляет f=3300 ± 5% МГц. По таблице 3 из [2] выбираем волновод с такими размерами, что в диапазоне волн от до в нем будет распространяться только основной тип волны . Этому условию удовлетворяет волновод с размерами мм и мм.

После выбора размеров волновода можно определить длины рупора по формулам (4) и (5). Из (4) рассчитывают одну из длин и через (5) вычислить длину в другой плоскости.

Рассчитаем длину рупора в Е плоскости: .

Затем через (5) определяем длину в H плоскости:

.

Проверяем удовлетворяет ли значение условию оптимальности (4), т.е. . Получаем, что по условию , т.е. при условие соблюдается. Тогда . Теперь необходимо проверить обеспечивают ли данные размеры рупора допустимый уровень квадратичных фазовых ошибок, которые должны удовлетворять следующим условиям (из [2]):

 (6)

По формулам (6) получим: и , что вполне удовлетворяет допускам.

Произведем расчет реальной ДН рупора:

1) Расчет реальной ДН рупора в Н плоскости

Расчет начинаем с Н плоскости, т.к. ДН в ней зависит только от одного размера .

Реальную ДН в Н плоскости можно определить по следующей формуле:

где

- модуль коэффициента отражения волны от раскрыва рупора;

Для наглядности пронормируем реальную ДН, то есть поделим на F_p^H(Ш) при Ш=0.

Размер подбирается так, чтобы разница между реальной ДН и идеальной (рис.4) была минимальной и не превышала 7-9 . Полученные совмещенные графики реальной, идеальной ДН и их относительной ошибки (помноженной на 10) в Н плоскости представлены на рис.5.



Рис.5 График реальной ДН облучателя в Н плоскости

Теперь аналогично рассчитаем реальную ДН облучателя в Е плоскости.

2) Расчет реальной ДН рупора в E плоскости

Реальную ДН в Е плоскости можно определить по следующей формуле из [2]:

Пронормируем реальную ДН, то есть поделим на F_p^Е(Ш) при Ш=0.

ДН в этой плоскости зависит как от , так и от . Но т.к. уже определен из расчета в Н плоскости, то изменяя только размер рассчитываем реальную ДН рупора в Е плоскости (), так чтобы разница между ней и идеальной ДН (рис.3) была минимальной и не превышала 7-9 . Полученные совмещенные графики реальной, идеальной ДН и их относительной ошибки (помноженной на 10) в Е плоскости представлены на рис.6.

В построенных ДН относительная ошибка реальной и идеальной ДН в обеих плоскостях не превышает: 9 в Н плоскости и в Е плоскости.

Теперь необходимо определить положение фазовых центров в двух плоскостях и проверить расстояние между фазовыми центрами удовлетворяет допуску на смещение фазового центра облучателя из фокуса зеркала.

Рис.6 График реальной ДН облучателя в E плоскости

Положение фазовых центров можно определить по формуле:

(7)

- расстояния от центра раскрыва рупора до его фазового центра в обеих плоскостях. По формулам (7) определяем: , . По полученным значениям определим смещение фазовых центров . Допуск на смещение можно определить по формуле(из [2]):

,

откуда получаем .

Как видно, при выбранных размерах и смещение фазовых центров удовлетворяет допуску.

7. Расчет реального распределения поля и ДН зеркала

Расчет проводится для сравнения реального и требуемого распределений в раскрыве зеркала. В усеченном параболоиде вращения реальная ДН связана с нормированной ДН облучателя следующим соотношением (из [2]):

(8)

где .

Графики реального и идеального распределения и их относительной ошибки строятся на одном графике. Ошибка не должна превышать 7-9 .

Учитывая все вышесказанное проведем расчет реального распределения поля в зеркале:

1) Расчет реального амплитудного распределения поля в Е плоскости

Из (8) функция реального распределения имеет вид:

,

где .

Графики реального и идеального распределения поля в Е плоскости и их относительной ошибки представлены на рис.7.

2) Расчет реального амплитудного распределения поля в Н плоскости

Из (8) функция реального распределения имеет вид:

, где .

Графики реального и идеального распределения поля в Н плоскости и их относительной ошибки представлены на рис.8.

Рис.7 График реального распределения поля в E плоскости

Рис. 8. Реальное и идеальное распределение поля в Н плоскости и их относительная ошибка

Далее переходим к расчету ДН антенны в плоскостях Е и Н, которые можно определить по формулам, приведенным в [3]:

1) Расчет ДН антенны в E плоскости

ДН антенны в Е плоскости можно определить по формуле:

(9)

Выражение (9) нормируют на максимальное значение функции , т.е. при и выражают в децибелах. Окончательный вид нормированной ДН антенны в Е плоскости примет вид:

.

На графике отмечают уровень -3 дБ, по которому определяют ширину ДН по половинной мощности, а также отмечают УБЛ1 (для плоскости Е ).

График нормированной ДН в Е плоскости представлен на рис.9.

Рис.9 График нормированной ДН антенны в Е плоскости

Определенная по графику ширина ДН . Согласно ТЗ заданная ширина ДН в Е плоскости , т.е. полученная ДН удовлетворяет заданию. Из графика также видно, что относительный УБЛ не превышает допустимого уровня.

(10)

2) Расчет ДН антенны в Н плоскости

ДН антенны в Н плоскости можно определить по формуле:

Выражение (10) нормируют на максимальное значение функции , т.е. при и выражают в децибелах. Окончательный вид нормированной ДН антенны в Н плоскости примет вид:

.

На графике отмечают уровень -3 дБ, по которому определяют ширину ДН по половинной мощности, а также отмечают УБЛ1 (для плоскости Н ). График нормированной ДН в Н плоскости представлен на рис.10.

Рис.10 График нормированной ДН антенны в Н плоскости

Определенная по графику ширина ДН . Согласно ТЗ заданная ширина ДН в Н плоскости , т.е. полученная ДН удовлетворяет заданию. Из графика также видно, что относительный УБЛ не превышает допустимого уровня.

8. Выбор фидерного тракта

Фидерный тракт является устройством, подводящим энергию поля к антенне. Поэтому при его выборе необходимо соблюдать следующие условия. Фидерный тракт должен:

1) Работать в заданном диапазоне частот.

2) Обладать малыми потерями передаваемой к антенне энергии.

3)Обладать соответствующей передаваемой энергии электрической прочностью.

Учитывая выше сказанное, выберем фидерный тракт для нашей антенны.

В диапазоне СВЧ обычно используют в качестве фидерной линии волновод, чаще всего прямоугольный. Сечение волновода должно быть таким, чтобы в нем распространялся только основной тип волны (). В нашем случае для заданного диапазона длин волн был выбран волновод (в п.5) с размерами мм и мм.

Для выполнения условия электрической прочности необходимо, чтобы величина рабочей мощности удовлетворяла условию

(кВт),

где - максимально допустимая мощность. для выбранного волновода можно определить по таблице 3 из [2]. Определяем кВт. Согласно ТЗ максимальная рабочая мощность , т.е. условие электрической прочности соблюдается.

Коэффициент погонного затухания волны в волноводе определяется материалом, из которого сделан волновод. В качестве материала выбираем например медь, тогда по таблице 3 из [2] дБ/м.

При длине питающего фидера 3,5 м. получим Нп/м.

КСВ в тракте отличается от 1 за счет отражения от горловины и раскрыва рупора и за счет влияния зеркала на облучатель (с модулями коэффициентов отражения Г_г , Г и Г_з соответственно). Общий коэффициент отражения равен сумме Г_с Г_г Г Г_з. Так как при круговой поляризации происходит компенсация реакции зеркала на облучатель, то Г_з0.

Величины Г_г , Г находят по формулам:

С учетом данных формул найдём КСВ:

где

КСВ = 2.328

- не удовлетворяет техническому заданию, поэтому необходимо использовать согласующее устройство, в качестве которого выберем одношлейфовый трансформатор.

Рассмотрим зависимость КСВ от длины волны в диапазоне ±5% от данной

(9,1 см)

9. Расчет основных параметров антенны

Коэффициент направленного действия синфазного раскрыва ЗА в направление максимума излучения определяется по формуле:

(13)

где - площадь раскрыва, - коэффициент использования поверхности (КИП) раскрыва. Для прямоугольного раскрыва результирующий КИП равен =, где _E , _H значения КИП в Е и Н плоскостях. Значения _E , _H можно определить по таблице 1.2 (из [2]) для выбранных распределений поля.

Определенные значения КИП : _E=0,92, _H=0,832. Следовательно результирующий КИП равен: = =0,765.

Для круглого раскрыва площадь антенны равна S= =3,295Ч10⁴ (см²) .

Далее по формуле (13) определяем КНД антенны D=3,835Ч10³.

Коэффициент усиления антенной системы определяется произведением КНД на результирующий КПД антенны.

Результирующий КПД антенной системы определяется как произведение КПД антенны в двух плоскостях, которые можно определить по формуле:

(14)

где - нормированная ДН облучателя в Е и Н плоскостях.

По формуле (14) определяем: и , откуда результирующий КПД системы равен .

Общий КПД антенны уточняется путем введения множителей, учитывающих затенение зеркала облучателем и фазовые ошибки в зеркале.

Затенение части зеркала облучателем можно учесть множителем , где - площадь раскрыва рупора, а - площадь раскрыва антенны. , тогда . Зная , а также КПД фидера

можно определить результирующий КПД антенны равный: .



Рис. 12 Профиль зеркала.

Зная результирующий КПД системы определяем КУ антенны . .

10. Расчет конструкции антенны

Искажения фазового фронта в раскрыве зеркала должны быть не больше величины /8 и в крайнем случае не должны превышать /4. Нормами на максимально допустимые искажения фазы поля в раскрыве определяются точностью выполнение профиля зеркала и точностью установки фазового центра облучателя в фокусе. Исходя из максимально допустимой фазовой ошибки в раскрыве, равной /4, можно определить допуск на точность изготовления профиля зеркала.Профиль зеркала рассчитывают по формуле

Рис. 13 Допуск на точность изготовления зеркала.



Допуск на точность изготовления профиля устанавливается критерием

Релея.

Здесь d - допустимое отклонение радиуса поверхности зеркала. Требования к точности выполнения профиля зеркала повышаются по мере приближения к его центру. Вблизи центра необходимая точность изготовления зеркала максимальна (/16).

Допуск на установку облучателя в фокус зеркала поперек оси (см. рис. 14): по оси х: по оси у:

Рис. 14 Допуски на изготовление зеркала и установку облучателя.

11. Согласующее устройство

Значение КСВ в ходе расчета параметров антенны получилось выше указанного в ТЗ поэтому необходимо решить согласования облучателя с выбранным волноводным трактом, применить согласующее устройство при этом система «облучатель - зеркало» рассматривается для волноводного тракта как эквивалентная нагрузка с нормированным сопротивлением:

.

Согласование нагрузки Z_Э произведем с помощью одношлейфового трансформатора.( Z_Э = 2.4, следовательно = 0,42)

Объяснение действия одношлейфового трансформатора можно дать с помощью круговой полярной диаграммы. В связи с тем, что согласующий элемент включен в основную линию параллельно, удобно воспользоваться диаграммой в терминах проводимостей. Соответствующее построение приведено на рис.15. Точкой на диаграмме, обозначена проводимость нагрузки в относительных единицах. Изменение расстояния L от нагрузки до точек включения шлейфа соответствует перемещению по окружности р = const.

Роль согласующего элемента сводится в данном случае только к изменению реактивной проводимости. Активная проводимость линии шлейфом изменена быть не может. Поскольку для согласования требуется единичная активная входная приводимость, очевидно, что согласующий реактивный элемент должен быть помещен в сечении линии, где активная составляющая входной проводимости равна единице.

На круговой диаграмме (рис.15) имеются две точки А и Б, соответствующие пересечению окружности р= const с окружно стью G = l. Отсюда определяется расстояние от нагрузки до шлейфа или штыря, соответствующее фазовым углам

и .



Рис 15. Трансформатор типа одиночной передвижной реактивной проводимости (одно-шлейфовый трансформатор). Объяснение действия одношлей-фового трансформатора на полярной диаграмме полных проводимостей

После того, как штырь или шлейф установлен в одном из указанных положений, необходимо изменять величину его реактивной проводимости таким образом, чтобы суммарная реактивная проводимость стала равной нулю. Этому соответствует движение по окружности G = l по направлению к центру круговой диаграммы. Из рис.15 можно заключить, что согласование с помощью одношлейфового трансформатора возможно при любых конечных значениях КСВ нагрузки.

Для данной л (9,1 см.) получили соотношения: и , тогда получаем: см., и см.

Трансформатор с передвижным шлейфом имеет некоторые конструктивные недостатки -- наличие скользящих контактов в основной линии. Волноводный штыревой трансформатор обусловливает также снижение пробивной прочности тракта. Как и в случае четвертьволнового трансформатора, согласование, обеспечиваемое одношлейфовым трансформатором, не является широкополосным. При изменении рабочей частоты согласование необходимо осуществлять заново.

12. Поляризатор

Поляризатором называется устройство, преобразующее электромагнитную волну линейной поляризации в волну вращающейся поляризации. Для получения вращающегося поля необходимо иметь две составляющие поля Е ортогональные в пространстве, сдвиг фаз между которыми равен 90 градусов.

Волноводные поляризаторы представляют собой отрезок волновода, в котором синфазно возбуждаются волны типа Н10 и Н01 , имеющие взаимно перпендикулярные поляризации. Эти волны возбуждают с помощью стандартного прямоугольного волновода, развернутого под углом 45 градусов и соединенного с фазирующей секцией посредством пирамидального перехода (рис. 16.).

Рис.16.

Чтобы возбужденные волны могли распространяться, размеры поперечного сечения волновода должны выбираться из соотношений:

Примем а=8 см., а b=5 см.

Более хорошими диапазонными свойствами обладают фазирующие секции в виде отрезков прямоугольных волноводов с диэлектрическими пластинами (рис.17.).

Рис.17.

Такая пластина влияет главным образом на фазовую скорость волны того типа, вектор Е которого параллелен поверхности пластины: фазовая скорость волны этого типа уменьшается.

Потребовав равенство разности набегов фаз этих волн при распространении вдоль волновода 90 градусам, получим выражение для определения длины фазирующей секции:

Таким образом из формулы получаем l=0,068 [м]

13. Заключение

В ходе курсового проекта были рассчитаны основные характеристики антенны, предназначенной для РЛС обнаружения. Полученные данные удовлетворяют требованиям ТЗ. В работе расчетный КСВ в тракте не совпал с заданным в ТЗ, поэтому было разработано согласующее устройство, в качестве которого был применен двухшлейфовый трансформатор. Техническим заданием задана круговая поляризация поля, для чего был рассмотрен поляризатор.

Размещено на Allbest.ru