Проектирование линзовых антенн
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?е оптимального рупора.
Раiет 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. РАiЕТ РЕАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ И ДН ЗЕРКАЛА
Данный раiет 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
Расiитываем 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:
.он должен соответствовать рабочему диапазону волн;
2. обладать малыми потерями передаваемой мощности;
. обладать минимальной шумовой температурой;
.достаточной электрической прочностью без опасности возникновения электрического пробоя;
.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 переiета 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, раiет которого приведем ниже.
Определим КПД фидера, iитая что задача согласования решена и положив КБВ = 1, длина фидера равна 2 м.
; .
9. РАiЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АНТЕННЫ
Коэффициент направленного действия синфазного раскрыва зеркальной антенны в направлении максимума излучения, расiитывается 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 расiитаем КПД антенной системы:
.
Определим
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение