Расчёт волноводно-щелевой антенной решётки
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Курсовая работа
по курсу: Антенны и устройства сверхвысоких частот
Тема: Расчёт волноводно-щелевой антенной решётки
Задание по курсовой работе
. Тема проекта Волноводно-щелевая антенная решетка резонансного типа
. Срок сдачи законченного проекта 15мая 2008 года.
. Исходные данные к проекту:
Входные данные для проекта
Таблица 1
Номер группыНомер по журналу группыНомер зачетной книжкиНомер зачетной книжки + номер в журнале группы6155301112
Данные для расчета антенны
Таблица 2
Тип антенны, ее вид (приемная или передающая)Частота (МГц) Мощность (Вт)Ширина ДН по уровню половинной мощности (градусы)Уровень боковых лепестков (dB)Дополнительные данные (из таблицы 4,5,6)Волноводно-щелевая антенная решетка резонансного типа, приемнаяf=2800 Р=52,713-Введение
Щели в качестве излучающих элементов или самостоятельных антенн широко используется в технике СВЧ. Волноводно-щелевые линейные антенные решетки обеспечивают сужение диаграммы направленности в плоскости, проходящей через ось волновода.
Основными достоинствами ВЩАР являются:
. Ввиду отсутствия выступающих частей, излучающая поверхность ВЩР может быть совмещена с внешней поверхностью корпуса летательного аппарата, не внося при этом дополнительного аэродинамического сопротивления (бортовая антенна).
. В них могут быть реализованы оптимальные ДН, так как законы распределения поля в раскрыве могут быть различными за счет изменения связи излучателей с волноводом.
. Они имеют сравнительно простое возбуждающее устройство, просты в эксплуатации.
Недостатком ВЩАР является ограниченность диапазонных свойств. При изменении частоты в несканирующей ВЩАР происходит отклонение луча в пространстве от заданного положения, сопровождающееся изменением ширины ДН и ее согласования с питающим фидером.
Волноводно-щелевые антенны, используемые в качестве излучателя, имеют несколько щелевых вибраторов, прорезанных в волноводе. Щель обладает резонансными свойствами. Резонансная длина щели приблизительно равна 2l ? ?0 / 2. Прорезанная в волноводе щель имеет однонаправленное излучение и может быть прорезана в широкой и узкой стенках волновода. При этом продольная щель в широкой и узкой стенках эквивалентна параллельно включенному в линию сопротивлению, поперечная щель в широкой стенке - включенному последовательно.
Сопротивление щели зависит от места расположения в волноводе. В тех случаях, когда необходимо обеспечить согласование антенны с трактом, меняют место расположения щели или поворачивают её. Например, продольная щель в центре широкой стенки волновода почти не излучает; если же её поворачивать или смещать в сторону боковых стенок, то излучение увеличивается; поперечная щель в узкой стенке волновода также почти не излучает, но при её повороте излучение увеличивается. Ширина щели определяется из условия электрической прочности. Увеличение ширины щели увеличивает её электрическую прочность и уменьшает резонансную длину, которая становится меньше ?0 / 2. Для получения узкой диаграммы направленности применяют многоэлементные волноводно-щелевые антенны.
Если антенны состоят из N продольных щелей, расположенных на расстоянии ?в / 2, то для достижения полного согласования сопротивление каждой щели должно быть больше волнового сопротивления волновода в N раз. Аналогично этому сопротивление поперечной щели должно быть меньше волнового сопротивления волновода в N раз. Если щели возбуждены синфазно, то максимум главного лепестка будет ориентирован перпендикулярно плоскости расположения щелей, причём в плоскости, перпендикулярной продольной оси волновода, ДН будет широкой, а в плоскости, содержащей ось волновода, - узкой и тем уже, чем больше длина антенны.
Достигнуть синфазного возбуждения антенны можно двумя способами: выбором расстояния между соседними щелями, равным ?в или ?в / 2. В обоих случаях резонансные решетки имеют синфазное возбуждение всех щелей (с учетом дополнительного сдвига фаз соседних продольных щелей на , за счет их взаимного расположения по разные стороны от середины широкой стенки).
Синфазные антенны обычно работают в режиме стоячей волны, для обеспечения которого в конце антенны устанавливают коротко-замыкающий поршень. Расстояние между поршнем и последней щелью должно быть таким, чтобы щели находились в пучности стоячей волны в волноводе. Синфазные многощелевые антенны являются резонансными.
1. Патентный поиск
Номер публикации2079190Вид документаC1Дата публикации1997.05.10 Страна публикацииRUРегистрационный номер заявки94042712/09Дата подачи заявки1994.12.01Дата публикации формулы изобретения1997.05.10 Номер редакции МПК6 Основной индекс МПКH01Q13/00 Основной индекс МПКH01Q21/00 НазваниеВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА Аналоги изобретенияПатент Японии N 1-48503, кл. Н О1 Q 13/10, 1989. Патент Франции N 2638288, кл. Н О1 Q 13/10, 990. Имя заявителяАкционерное общество закрытого типа Международный концерн космической связи "Косс" Имя изобретателяЩербаков В.И. Имя патентообладателяАкционерное общество закрытого типа Международный концерн космической связи "Косс"
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к волноводно-щелевым антенным решеткам. Задачей изобретения является подавление паразитных дифракционных лепестков в диаграмме направленн