Проектирование линзовых антенн

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Технологический институт федерального государственного

автономного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

“Южный федеральный университет” в г. Таганроге

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра АиРПУ

Курсовая работа

“Расчёт линзовой антенны”

по курсу

“Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства”

Выполнил: студент группы Р-68

Захарова Е. В.

Проверил: к.т.н., доцент каф. АиРПУ

Петренко В.В.

Таганрог 2011

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ

2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

3. РАСЧЁТ РАЗМЕРОВ РАСКРЫВА

3.1 Выбор функции амплитудного распределения поля в раскрыве зеркала

3.2 Расчёт размеров раскрыва

4. РАСЧЁТ ДН ОБЛУЧАТЕЛЯ

4.1 Расчет ДН облучателя в вертикальной плоскости

4.2 Расчет ДН облучателя в горизонтальной плоскости

5. ВЫБОР ОБЛУЧАТЕЛЯ

6. РАСЧЁТ РАЗМЕРОВ ОБЛУЧАТЕЛЯ

6.1 Реальная ДН облучателя в вертикальной плоскости

6.2 Реальная ДН облучателя в горизонтальной плоскости

7. РАСЧЁТ РЕАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ И ДН ЗЕРКАЛА

7.1 Реальная ДН зеркала в вертикальной плоскости

7.2 Реальная ДН зеркала в горизонтальной плоскости

7.3 Нормированная ДН антенны в вертикальной плоскости

7.4 Нормированная ДН антенны в горизонтальной плоскости

8. РАСЧЕТ ФИДЕРНОГО ТРАКТА

9. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АНТЕННЫ

10. РАСЧЁТ КОНСТРУКЦИИ АНТЕННЫ

11. СОГЛАСОВАНИЕ ФИДЕРНОГО ТРАКТА С НАГРУЗКОЙ

12. ВРАЩАЮЩЕЕСЯ СОЧЛЕНЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приложение

Список использованных источников



1. ВВЕДЕНИЕ

Линзовой антенной называют совокупность электромагнитной линзы и облучателя. Они относятся к антеннам оптического типа и используются, как правило, в диапазоне сантиметровых и дециметровых волн для создания достаточно узких диаграмм направленности. В некоторых случаях линзовая антенна может использоваться в качестве вспомогательного элемента какой-либо антенны, улучшающего ее характеристики (например, для выравнивания фазы в раскрыве рупорной антенны). Линзовая антенна представляет собой прозрачное для радиоволн ограниченное обычно двумя поверхностями тело, коэффициент преломления которого отличен от коэффициента преломления окружающей среды.

Принципиально линзовые антенны можно использовать для формирования различных диаграмм направленности. Однако на практике линзовые антенны подобно оптическим линзам применяются, главным образом, для превращения расходящегося пучка лучей в параллельный, то есть для превращения криволинейной (сферической или цилиндрической) волновой поверхности.

В линзовых антеннах сантиметрового диапазона используются оптические свойства электромагнитных волн, поскольку геометрические размеры и радиусы кривизны поверхности линзовых антенн обычно оказываются намного больше длины волны. Антенны-линзы характерны тем, что в них цилиндрический или сферический фронт волны преобразуется в плоский.

Принцип действия линзы основан на том, что линза представляет собой среду, в которой фазовая скорость распространения электромагнитных волн либо больше скорости света (), либо меньше ее (). В соответствии с этим линзы разделяются на ускоряющие () и замедляющие ().



Рисунок 1 - К пояснению вида ускоряющих и замедляющих линз

В ускоряющих линзах выравнивание фазового фронта волны происходит за счет того, что участки волновой поверхности часть своего пути проходят в линзе с повышенной фазовой скоростью. Эти участки пути различны для разных лучей. Чем сильнее луч отклонен от оси линзы, тем больший участок пути он проходит с повышенной фазовой скоростью внутри линзы. Таким образом, профиль ускоряющей линзы должен быть вогнутым.

В замедляющих линзах, наоборот, выравнивание фазового фронта происходит не за счет убыстрения движения периферийных участков волновой поверхности, а за счет замедления движения середины этой поверхности. Следовательно, профиль замедляющей линзы должен быть выпуклым.

Рисунок 2 - Диэлектрическая линза

На рис. 2 показана диэлектрическая линза, на которую от источника F падает сферическая волна длиной . Благодаря выпуклой форме освещенной поверхности линзы сферический фронт волны в линзе преобразуется в плоский с длиной волны . Выходная поверхность линзы является плоской, и при выходе из линзы фронт остаётся плоским . Поскольку размеры выходной поверхности линзы велики по сравнению с длиной волны, излучение её оказывается остронаправленным.



2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

В данной работе требуется рассчитать антенну, предназначенную для измерительной установки. Имеется особое требование: использование линзовой антенны.

Так как ширина ДН значительно отличается в главных плоскостях, то целесообразно выбрать в качестве зеркала симметрично усеченный параболоид или параболический цилиндр. Они имеют прямоугольную форму раскрыва.

Обратимся теперь к рис. 3 и определим профиль линзы.

Рисунок 3 - К расчёту профиля замедляющей линзы

Пусть луч из точки F падает в точку Р поверхности линзы и пусть ? является углом падения луча, а ? - углом преломления. Тогда , где - коэффициент преломления диэлектрика.

Для дальнейших расчётов в качестве материала линзы будет использоваться полистирол с относительной диэлектрической проницаемостью ?=2.55 и коэффициентом преломления

Обычно n выбирают в пределах от 1.3-1.6. Однако увеличение коэффициента n нежелательно, так как это приводит к значительному увеличению коэффициента отражения на границе «воздух-диэлектрик».

Уравнение профиля линзы определяется из условия, что длина оптического пути от преобразуемой к преобразованной поверхности равных фаз по любому направлению должна быть постоянной: . Отсюда получаем:

или

(уравнение гиперболы)

где f - фокусное расстояние (расстояние от фокуса F до вершины Q) , ? - угол между осью линзы и лучом, ? - расстояние от фокуса до текущей точки поверхности линзы.

Таким образом, выпуклая поверхность линзы должна иметь гиперболическую форму.

Поскольку выходная поверхность линзы является синфазной поверхностью, она может рассматриваться как плоский излучающий раскрыв. Сама линза и облучающий источник играют роль распределителя.

Толщина замедляющей диэлектрической линзы определяется по следующей формуле:

При известных D и f определяют угол раскрыва линзы:

Стоит отметить, что фокусные расстояния линз отличаются от принятых в математике определений фокусных расстояний, образующих преломляющую поверхность гипербол и эллипсов. Фокусы линз совпадают с дальними фокусами соответствующих кривых.

Форма преломляющей поверхности оказывает существенное влияние на амплитудное распределение поля по раскрыву линзы. Что следует учитывать при выборе типа линзы.

Так как в соответствии с техническим заданием ширина ДН в главных плоскостях неодинакова, то линза имеет прямоугольный раскрыв.

Выберем фокусное расстояние f для линзы. На рис.4 приведены зависимости толщины линзы d от фокусного расстояния f, нормированные к размеру излучающего раскрыва D

Рисунок 4 - Зависимости толщины линзы d от фокусного расстояния f

Поэтому можно сделать вывод: чем тоньше линза, тем больше должно быть фокусное расстояние. Увеличение фокусного расстояния f приводит к уменьшению угла раскрыва линзы, что требует использование облучателей с осторонаправленной ДН, что, в свою очередь, приводит к увеличению геометрических размеров облучателя.

Для радиолинз фокальное число может находиться в пределах 0,7…1,6, но чтобы не увеличивать габариты линзы, фокусное расстояние чаще всего принимают равным большей ширине раскрыва линзы: f = d . Фокусное расстояние будет рассчитано позже.



3. РАСЧЁТ РАЗМЕРОВ РАСКРЫВА

3.1 Выбор функции амплитудного распределения поля в раскрыве зеркала

Известно, что ДН ЗА приближенно можно определить путем интегрирования по поверхности раскрыва полей излучения его элементов Гюгенса. Интеграл можно взять строго лишь для ограниченного класса функций E(x), описывающих распределение поля в раскрыве.

Расчет ЗА будем вести в двух плоскостях: в горизонтальной и вертикальной.

Поскольку уровень боковых лепестков в горизонтальной плоскости не задан, то выберем его из соображений максимизации коэффициента усиления (КУ) проектируемой антенны. Максимуму КУ соответствует известная разница интенсивности облучения на краях зеркала и в его центре, для приближенного инженерного расчета эта величина составляет . В качестве функции распределения в раскрыве выберем функции

(1)

так как при использовании рупорного облучателя, реализовать распределение близкое к (1) проще, нежели к другим. Здесь - нормированная координата, где а - диаметр зеркала.

График требуемых распределений поля в раскрыве для горизонтальной плоскости представлен на рисунке 5.



Рисунок 5- Функции распределения поля в горизонтальной плоскости

Теперь необходимо определить скачок поля в вертикальной плоскости.

Рисунок 6- Зависимость УБЛ в вертикальной плоскости от скачка поля

На рисунке 6 представлена зависимость УБЛ в вертикальной плоскости от скачка поля по табличным данным , откуда определяем скачок поля в вертикальной плоскости.

Так как значение УБЛ в горизонтальной плоскости нам не задано, найдём его по зависимости УБЛ от скачка поля



По данному графику находим, что УБЛ в горизонтальной плоскости равен -30 дБ.

Функция распределения поля в вертикальной плоскости выглядит следующим образом:

График распределения поля в вертикальной плоскости представлен на рис.7

Рисунок 7 - Функция распределения поля в вертикальной плоскости



3.2 Расчёт размеров раскрыва

После выбора распределения поля , можно рассчитать размеры раскрыва в двух плоскостях. Размер раскрыва в каждой плоскости определяется исходя из заданной ширины ДН в этой плоскости, рабочей длины волны и выбранного распределения поля, определяющего множитель направленности и .

1) Расчет размера раскрыва в вертикальной плоскости:

- рабочая длина волны:;

- заданная ширина ДН:

- множитель направленности:

Зная эти значения, рассчитаем радиус раскрыва в плоскости по формуле:

, (2)

2) Расчет размера раскрыва в горизонтальной плоскости:

- рабочая длина волны:;

- заданная ширина ДН:

- множитель направленности:

Зная эти значения, рассчитаем радиус раскрыва в плоскости по формуле:

, b=67.4 см (3)

Таким же мною был выбран фокус антенны. Позднее при проведении расчётов будет выяснено, что это фокусное расстояние не обеспечивает требуемую ДН облучателя и требуемые значения фазовых искажений. Поэтому в дальнейших расчётах будет использоваться фокусное расстояние, равное 77 см.

Значения коэффициентов расширения выбираются из таблиц, приведенных в [1], а точные значения определяются по интерполяции зависимостей и . Эти зависимости приведены на рисунке 8.

Рисунок 8 - Зависимость и от скачка поля в главных плоскостях



4. РАСЧЁТ ДН ОБЛУЧАТЕЛЯ

Распределение поля Е(хн) в раскрыве зеркала легче всего определить методом геометрической оптики. В параболоиде вращения облучатель должен создавать сферическую волну. У такой волны амплитуда убывает с удалением от источника обратно пропорционально . После отражения от зеркала фронт волны становится плоским, а амплитуда плоской волны в среде без потерь не зависит от расстояния.

Для нормированной ДН облучателя имеем выражение [1]:

хн можно выразить через угол :

Определим угол раскрыва линзы:

- в вертикальной плоскости:

- в горизонтальной плоскости:

С уменьшением 0 необходимая ДН облучателя становится уже, следовательно, размеры облучателя увеличатся. При большом угле 0 ДН облучателя может получиться настолько широкой, что размеры облучателя станут меньше, чем у открытого конца волновода. Рассчитаем ДН облучателя и построим график в двух плоскостях:

Рисунок 9 - ДН облучателя в горизонтальной плоскости

Рисунок 10 - ДН облучателя в вертикальной плоскости

Ширину ДН в вертикальной плоскости определяем из рис. 9 в точках пересечения кривой ДН облучателя и прямой :

Ширину ДН в горизонтальной плоскости определяем из рис. 8 в точках пересечения кривой ДН облучателя и прямой :



5. ВЫБОР ОБЛУЧАТЕЛЯ

К облучателю обычно предъявляются следующие требования:

1. он должен реализовать рассчитанную ДН в секторе углов 0 и иметь минимально излучение вне этого сектора;

2. его поперечные размеры должны быть минимальными для снижения затенения раскрыва;

3. облучатель должен иметь устойчивый общий фазовый центр в двух плоскостях, совмещаемый с фокусом параболоида вращения;

4. электрическая прочность облучателя должна быть достаточной для пропускания полной рабочей мощности передатчика в импульсе без опасности пробоя;

5. рабочая полоса частот облучателя должна соответствовать требуемой полосе частот антенны;

6. конструкция облучателя должна обеспечивать необходимую стойкость к метеоусловиям и допускать возможность герметизации всего фидерного тракта.

Распространёнными конструкциями облучателей линзовых антенн являются волноводно-рупорные антенны, в частности с прямоугольной формой рупора. Изменяя размеры рупора, можно в широких пределах менять ДН в Е - и Н - плоскостях независимо друг от друга. Это позволяет реализовать практически любое требуемое амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала.



6. РАСЧЁТ РАЗМЕРОВ ОБЛУЧАТЕЛЯ

В качестве облучателя возьмём пирамидальную рупорную антенну. Её расчет сводится к расчёту геометрических размеров рупора: ар, bр - размеры раскрыва, RE,H - длина рупора в плоскостях Е и Н. Размеры раскрыва выбираются на основе найденных ранее ДН облучателя в двух плоскостях. Для этого на графике F() определяют ширину ДН по уровню 0,707.

Как известно, величины связаны с размерами ар, bр приближёнными соотношениями:

.

Отсюда найдём ар, bр:

,(см) ,(см).

Возьмём сразу скорректированные значения.

При выборе длин рупора RE и RH нужно обеспечить два условия:

- допустимый уровень фазовых искажений в раскрыве,

- правильную стыковку рупора с питающим волноводом.

Первое условие выполняется в оптимальном рупоре. Он имеет максимальный коэффициент усиления при фиксированной длине и минимальных поперечных размерах ap, bp. Это обеспечивает минимальное затемнение зеркала. Для оптимального рупора справедливы формулы:



RE, RH,

Заменяя неравенства равенством, получим:

RE=(см), RH=(см).

Второе условие означает, что горловина рупора должна иметь размеры питающего волновода a и b.

Из треугольников в плоскостях и следует:

Отсюда условие состыковки имеет вид:

см. Условие стыковки выполняется.

Размеры волновода по заданной длине волны находим из таблиц стандартных сечений рекомендуемых ГОСТом.

a=23,(мм); b=10,(мм) .

Найдены размеры рупора должны обеспечивать допустимую величину квадратичных фазовых ошибок ФЕ,Н в раскрыве рупора:

, .

=1.571; =0.803.



Условия выполнены.

Теперь зная размеры рупора можно рассчитать реальный ДН облучателя Fp(). Расчет производится по приближённым формулам, учитывающим отражение волноводной волны от раскрыва рупора в Е - плоскости:

,

в Н - плоскости:

,

где - параметр; - модуль коэффициента отражения от раскрыва рупора; .

Рисунок 11 - Реальная ДН облучателя в вертикальной плоскости.

Рисунок 12 - Реальная ДН облучателя в горизонтальной плоскости.

Эти функции не учитывают присутствие квадратичных фазовых искажений в раскрыве оптимального рупора.

Расчет завершается определением положений фазовых центров рупора в главных плоскостях по формулам:

(см);

(см).

Расстояние между фазовыми центрами должно удовлетворять допуску на смещение фазового центра облучателя из фокуса зеркала вдоль его оси:

Находим:

Смещение лежит в норме.



7. РАСЧЕТ РЕАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ И ДН ЗЕРКАЛА

Данный расчет проводится для сравнения реального и требуемого распределений поля в раскрыве зеркала в двух плоскостях.

Для параболоида вращения с реальной нормированной ДН облучателя справедливо следующее равенство:

.

После нормировки на максимум получим:

.

Здесь величина определятся через угол посредством выражения

.

Графики реальных и требуемых распределений поля в раскрыве зеркала приведены на рисунке 11 и 12 . Кроме того, на графиках показана увеличенная в 10 раз относительная ошибка . Как видно в пределах зеркала средняя ошибка меньше 7%, ее увеличение к краям обусловлено ее абсолютным уменьшением.



Рисунок 13 - Реальная ДН зеркала в вертикальной плоскости

Рисунок 14 - Реальная ДН зеркала в горизонтальной плоскости

Рассчитываем ДН антенны в главных плоскостях по формулам, указанным в табл. 1 [1]. Для вертикальной плоскости, в которой у нас - четное, она имеют вид:



Для горизонтальной плоскости:

Построим графики этих функций, предварительно прологарифмируем:

.

Рисунок 15- Нормированная ДН антенны в вертикальной плоскости



Рисунок 16 - Нормированная ДН антенны в горизонтальной плоскости

Как видно из графиков рис. 13 и 14, полученная ДН антенны удовлетворяет требованиям ТЗ, как по уровню УБЛ, так и по ширине главного лепестка в обеих плоскостях.



8. ВЫБОР ФИДЕРНОГО ТРАКТА

К фидерному тракту предъявляются следующие требования:

1. он должен соответствовать рабочему диапазону волн;

2. обладать малыми потерями передаваемой мощности;

3. обладать минимальной шумовой температурой;

4. достаточной электрической прочностью без опасности возникновения электрического пробоя;

5. вносить минимальные искажения в спектр частот передаваемых сигналов.

В сантиметровом диапазоне наибольшее применение находят прямоугольные волноводы с основной волной .

При этом поперечные размеры волновода относительно рабочей длины волны выбираются из условий распространения только основной волны . Основная волна имеет наибольшую критическую волну и наименьшие потери. Для .

Из этих условий на практике и выбирают размеры волновода:

, .

Кроме того, выбранный волновод должен отличаться компактностью и обеспечивать необходимую электрическую прочность. При этом величина передаваемой рабочей мощности (импульсной мощности передатчика) должна соответствовать условию

,

где - максимально допустимая мощность, передаваемая волной по волноводу с воздушным заполнением.

Пользуясь выше сказанным, выберем в качестве материала волновода медь, у которой коэффициент погонного затухания , с учетом пересчета в равен . Максимально допустимая мощность, у которого кВт, тогда

кВт, что больше пиковой мощности в импульсе передатчика, заданного в техническом задании.

Определим КСВ для данного волновода. В общем случае он вычисляется как:

линзовый антенна зеркало фидерный

,

где ;

- модуль коэффициента отражения от раскрыва рупора;

- модуль коэффициента отражения от горловины рупора.

При подстановке значений получим , что больше требуемого в техническом задании, т.е. необходимо применить устройство согласования, рассмотривая систему "облучатель-зеркало" как эквивалентную нагрузку с нормированным сопротивлением



.

В качестве согласующего устройства будем использовать ступенчатый переход, расчет которого приведем ниже.

Определим КПД фидера, считая что задача согласования решена и положив КБВ = 1, длина фидера равна 2 м.

; .



9. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АНТЕННЫ

Коэффициент направленного действия синфазного раскрыва зеркальной антенны в направлении максимума излучения, рассчитывается по формуле:

где - площадь раскрыва; - коэффициент использования поверхности (КИП) раскрыва.

Обычно КИП в разных главных плоскостях различен поэтому результирующий КИП апертуры линзы с прямоугольным раскрывом определяют: , здесь - соответственно КИП в плоскости Е и в плоскости Н. Эти значения мы можем определить из графиков зависимостей, приведённых на рисунках15 и 16

Рисунок 17 - Зависимость КИП в вертикальной плоскости от скачка поля



Рисунок 18 - Зависимость КИП в горизонтальной плоскости от скачка поля

По графикам находим соответственно:

КПД апертуры антенны в обеих плоскостях, определяется соотношениями в вертикальной плоскости:

и в горизонтальной плоскости:



.

После численных вычислений этих интегралов найдем ,

Результирующий КПД апертуры:

Теперь рассчитаем КПД антенной системы:

.

Определим коэффициент усиления антенны:

.



10. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ АНТЕННЫ

Профиль линзовой антенны рассчитывается по следующему соотношению:

Рисунок 19 - Профиль зеркала в вертикальной плоскости

Рисунок 20 - Профиль зеркала в горизонтальной плоскости



11. СОГЛАСОВАНИЕ ФИДЕРНОГО ТРАКТА С НАГРУЗКОЙ

Для согласования фидерного тракта с нагрузкой используем четвертьволновый трансформатор.

Четвертьволновым трансформатором называется отрезок лини передачи длиной c волновым сопротивлением WТР.

? длина волны в волноводе;

-- длина волны в свободном пространстве;

= 2а -- критическая длина волны;

а -- ширина широкой стенки волновода;

подставляя значения: 3.2 см ; а=2.3 см;

получаем:

= 4.454 см;

следовательно: мм.

Рассчитаем эквивалентное комплексное сопротивление нагрузки:

где: К ? коэффициент бегущей волны;

? электрическая длина отрезка линии передачи;

по ТЗ: К = 0.962

нормируем полученное значение на коэффициент отражения

по номограмме находим расстояние l от нагрузки до точки в которой эквивалентный импеданс является активным и значение этого импеданса rЭ.

имеем: l = 0.27?=0.864 rЭ = 0.15

т.к.

где: , ;

bТР ? ширина узкой стенки трансформатора

b ? ширина узкой стенки волновода

то получим учитывая что b = 1 см находим из этого соотношения bТР

т.о. bТР = 0.15 см

С учетом введения четвертьволнового трансформатора коэффициент стоячей волны в тракте КСВ = 1.04



12 ВРАЩАЮЩЕЕСЯ СОЧЛЕНЕНИЕ

Для вращающихся сочленений часто используются круглые волноводы с волной типа Е01 которая характеризуется симметрией поля относительно продольной оси. При этом возникает необходимость перехода с прямоугольного волновода с волной типа Н10 на круглый с волной типа Е01. Два способа такого перехода и устройство вращающегося сочленения показаны на рис.21 и 22.

Рисунок 21- Вращающееся сочленение с использованием волны типа Е01 в круглом волноводе.

Из рис.10 видно, что волна типа Н10 в прямоугольном волноводе 1 возбуждает ток в штыре 2, который проходит и в круглый волновод 3 вдоль его оси. Поле излучения тока штыря возбуждает в круглом волноводе волну типа Е01, которая проходит через вращающееся сочленение 4 и затем переходит в прямоугольный волновод 5. Обратная трансформация волны типа Е01 в волну Н10 происходит с помощью штыря связи 6. Штырь 2 проходит через малый зазор в широкой стенке волновода и потому понижает электрическую прочность системы.



Рисунок 22 - Вариант вращающегося сочленения:

а -- общий вид; б -- продольный разрез вращающегося сочленения (муфты связи); в -- картина электрического поля.

На рис.11 показан вариант перехода от прямоугольного волновода к круглому без штыря связи. Линии электрического поля волны типа Н10 в точке стыка с круглым волноводом замыкаются на внутренней поверхности последнего и непосредственно возбуждают в нем волну типа Е01. На рис.11,6 показан продольный разрез вращающегося сочленения, из которого видно, что участки АБ и БВ образуют короткозамкнутую на конце линию; ее длина берется равной половине длины волны. Это обеспечивает электрическое соединение с малым сопротивлением в точке В подвижного и неподвижного участков волновода независимо от качества трущегося контакта в точке К.

Нас больше устраивает второй вариант, так как он обеспечивает большую электрическую прочность чем первый. В нашем случае АБ+БВ=1,6 см.

Эскиз вращающегося сочленения будет приведён в приложении.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта была рассчитана антенна, предназначенная для измерительной установки. В соответствии с требованиями технического задания была выбрана форма раскрыва зеркала, а именно усечённый параболоид вращения, был выбран вид функций амплитудного распределения поля в раскрыве. Были рассчитаны размеры раскрыва зеркала, рассчитана диаграмма направленности облучателя и произведен его расчет. Был произведен анализ требуемых и реальных распределений поля в апертуре зеркала, определены их отклонения. Получена ДН зеркальной антенны, параметры которой удовлетворяют требованию технического задания. Произведен выбор и расчет параметров фидерного такта. Определены допуски на точность изготовления профиля зеркала. Специальное требование, а именно - линзовая антенна, было выполнено.

Так же в данной курсовой работе было выбрано согласующее устройство - четвертьволновый трансформатор, с помощью которого был достигнут КСВ, соответствующий данным в техническом задании. Курсовой проект содержит чертёж вращающегося сочленения, а также эскиз антенной системы.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Драбкин А. Л. и др., Антенно-фидерные устройства. Изд. 2-е, доп. и переработ. М., «Сов. радио», 1974. 536 с. с ил.

2. А. И. Семенихин, С. Н. Стаканов, В. В. Петренко. Проектирование зеркальных антенн с помощью пакета Mathcad: Методическая разработка по курсовому проектированию по антеннам и устройствам СВЧ. Таганрог: Изд-во ТРТУ. 1998. 32 с.

3. Руководство к лабораторным работам 1...4 по курсу «Антенны и устройства СВЧ»/В. А. Обуховец, В. В. Петренко, В. В. Савельев, А. И. Семенихин, В. Г. Шарварко, Ю. В. Юханов/Под ред. В. А. Обуховца. - Таганрог: ТРТИ, 1987, - 61 с.

4. М. С. Жук, Ю. Б. Молочков. Проектирование антенно-фидерных устройств. М. - Л., изд-во “Энергия”, 648 стр. с илл.

Размещено на Allbest.ru