Проектирование линзовых антенн
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?оэффициент усиления антенны:
.
. РАiЕТ КОНСТРУКЦИИ АНТЕННЫ
Профиль линзовой антенны расiитывается по следующему соотношению:
Рисунок 19 - Профиль зеркала в вертикальной плоскости
Рисунок 20 - Профиль зеркала в горизонтальной плоскости
. 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.
Расiитаем 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: , ;
ТР ? 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
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 расiитана 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 расiитаны размеры раскрыва зеркала, расiитана диаграмма направленности облучателя и произведен его раiет. 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 раiет 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.
.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.
.М. С. Жук, Ю. Б. Молочков. Проектирование ан