Расчет антенны со смещенным рефлектором
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
"Расчет антенны со смещенным рефлектором"
Содержание
Техническое задание
Введение
1. Расчет конструктивных параметров антенны
2. Расчет параметров облучателя
3. Расчет раскрыва рупора
4. Расчет и построение ДН облучателя
5. Расчет раскрыва зеркала
6. Расчет ДН облучателя для каждой точки на зеркале
7. Коррекция полученных результатов
8. Рассчет коэффициента усиления антенны
9. Выбор линии передачи
Вывод
Список литературы
Техническое задание
Исходные данные:
.Частота f, 24 ГГц.
2.Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости (плоскости смещения) по уровню - 3 дБ Dqxz= - и горизонтальной плоскости (плоскости симметрии) Dqуz=--.
3.Уровень боковых лепестков d, 30 дБ.
.Коэффициент усиления q, 50 дБ.
.Форма раскрыва - круг.
.Тип облучателя - рупорная антенна.
7.Мощность передатчика в импульсе не более 50 кВт.
Выбрать и рассчитать:
1.Основные параметры и характеристики облучателя и размеры зеркала.
2.Диаграмма направленности антенны в главных плоскостях.
3.Коэффициент усиления антенны.
.Распределение поля в раскрыве.
5.Линия передачи и устройства СВЧ, применяемые для получения необходимого типа волны в линии.
Вычертить
1.Конструкция облучателя с вспомогательными устройствами.
2.Зеркало с облучателем в трех проекциях.
Введение
Зеркальные антенны - наиболее распространенный тип остронаправленных СВЧ антенн в радиолокации, космической радиосвязи и радиоастрономии.
В процессе проектирования необходимо определить размеры зеркала, распределение поля в раскрыве антенны, рассчитать ДН, КУ, а также разработать конструкцию антенны в целом.
В данной работе рассчитывается антенна со смещенным рефлектором, где рефлектор является несимметричной вырезкой из параболоида вращения.
В качестве облучателя используются рупорные облучатели, которые обладают широкополосностью и большими мощностями излучения.
Прямоугольные рупоры возбуждаются от прямоугольного волновода, конусные - от круглого или через плавный переход от прямоугольного.
1. Расчет конструктивных параметров антенны
Рабочая длина волны, м
Примем КИП равный
Количество столбцов (строк) разбиения раскрыва
Для простоты расчетов, то есть без учета размерностей, расчеты будем вести в длинах волн, следовательно, примем
Волновое число
Пересчитаем КУ в разах
Радиус раскрыва рефлектора составит
Примем угол зрения из фокуса на верхний край зеркала
Расстояние нижнего края зеркала от оси
Расстояние верхнего края зеркала от оси
Фокусное расстояние
Угол зрения из фокуса на нижний край зеркала составит
Угол наклона облучателя
Задаем угол наклона облучателя
Угол обзора зеркала в поперечной плоскости
2. Расчет параметров облучателя
В качестве облучателя задан рупор с круглым раскрывом.
Необходимо, чтобы уровень облучения краев зеркала был не более - 10 дБ. Значит нужно, чтобы ДН облучателя в плоскости Е по нулям вписывалась в угол обзора зеркала y2-y1.
Необходимо, чтобы уровень облучения краев зеркала был не более - 10 дБ. Значит нужно, чтобы ДН облучателя в плоскости Н по нулям вписывалась в угол обзора зеркала b
Радиус раскрыва рупора примем максимальной из получившихся
Длина оптимального конического рупора
Положение фазового центра конического рупора
,
3. Расчет раскрыва рупора
Приращения по Х и Y составят
Координаты центра элементарных площадок раскрыва рупора
Напряженность поля в раскрыве рупора с учетом, что рупор с круглым раскрывом
Фазовая ошибка в раскрыве рупора
антенна смещенный рефлектор зеркало
4. Расчет и построение ДН облучателя
Границы построения ДН в градусах
5. Расчет раскрыва зеркала
Приращения по Х и Y составят
,
,
Координата центра зеркала по оси Х
Координаты центра элементарных площадок зеркала
,
Каждая точка зеркала в системе облучателя имеет координаты
Расстояние до каждой точки на зеркале
Углы ??и f для каждой точки на зеркале
6. Расчет ДН облучателя для каждой точки на зеркале
Рассчитаем напряженность поля в каждой точке на зеркале
Произведем расчет напряженности поля в каждой точке на зеркале с учетом того, что зеркало имеет вид круга
Раскрыв рефлектора сведем к вертикальной эквивалентной решетки
Границы построения ДН в граду