Расчетный проект волноводного тракта приемной антенны спутникового телевидения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
2R, где R = 100 Ом/? - удельное сопротивление поглощающей полоски в Омах на единицу площади равной 9,59,5 мм2. Материалом пластины является слюда, сопротивление образовано напылением хрома вакуумным методом.
Комплексная величина критического волнового числа основной волны определяется из условий резонанса
Где
Определив в уравнении действительную и мнимую части получим два уравнения
Причем
Где
, = 0,508.
?1 выбирается в промежутке ?/2 < ?1 < ?, и в данной работе выбирается равной ? для затухания волны с горизонтальной поляризацией, и 3?/4 для затухания волны с поляризацией 3?/4.
Тогда при ?1 = ?; ?2 = 0,736+1,570i; при ?1 = 3?/4; ?2 = 0,602 + 0,785i постоянная затухания ? равна
где
Тогда, при ?1 = ?,
?2 = 0,736 + 1,570i, x = 2,348 - 1,394i, ? = 22,888 Дб/?,
?1 = 3?/4, ?2 = 0,602 + 0,785i, x = 4,114 + 1,061i, ? = =14,829 .
При полученном затухании волны с поляризацией ? и 3?/4, не будут оказывать влияния не вертикальную поляризацию.
2.5 Расчет управляемого ферритового переключателя поляризации
2.5.1 Расчет переключателя поляризации
Ферритовый переключатель поляризации - это волноводное управляемое устройство, обеспечивающее изменение ориентации плоскости поляризации электромагнитной волны в волноводном тракте.
В курсовой работе исследуется переключатель, в котором реализуется эффект Фарадея. Этот эффект заключается в повороте плоскости поляризации линейно поляризованной волны в круглом или квадратном волноводе, содержащем продольно-намагниченный ферритовый стержень.
Феррит помещается внутрь волновода, а намагниченность организуется за счет намотки провода на феррит, при протекании тока провод создает намагниченность. Рассчитываемый переключатель поляризации поворачивает плоскость поляризации на 45о и 90о. Согласование реализуется заточкой феррита с обеих сторон.
В техническом задании задан феррит 3СЧ19. Он обладает следующими параметрами:
- диэлектрическая проницаемость ?r=16,2,
- тангенс угла диэлектрических потерь tg?=0,0005,
- остаточная индукция B=1450 Гс,
- коэрцитивная сила Hc=1,3 Э.
Диаметр феррита берется равным 0,6 от диаметра волновода, так как дальнейшее увеличение диаметра феррит не даст увеличения удельного угла поворота
2Cф=0,6*2*С =0,6*19 =11,5 мм.
Активность устройства, то есть величина угла поворота, плоскости поляризации на длине ферритового стержня, равной длине волны
,
где
- волновое число,
H = 1450 - намагниченность феррита, для расчета это остаточная намагниченность в феррите,
?z - величина, которая зависит от намагниченности насыщения и различных факторов для разных типов феррита. Для большинства ферритов ?z принимается равным ?0.
? = 2,8*2*?*1011 Кл/кг - магнитомеханическое отношение,
? = ?0*?ф - относительная диэлектрическая проницаемость.
Подставив данные получим ?=.
Длину ферритового стержня, при которой плоскость поляризации повернется на 90о, определим по формуле
L = ?*?0/? = 90*25.6/19.52 = 114 (мм),
где ? - максимальный угол поворота плоскости поляризации.
2.5.2 Расчет электрического управления переключателем поляризации [1]
Рассмотрим работу переключателя, обмотки которого намотаны на магнитопроводы. Если предположить, что сопротивление схемы равно нулю, то по закону Фарадея изменение потока магнитной индукции в магнитопроводах определяется выражением
где Uпит - напряжение питания, выберем стандартное напряжение 12В, w - число витков на магнитопроводе.
Проинтегрировав данное выражение, получаем
Если во время действия импульса напряжение постоянно, то
Выберем = 1 мс - время поворота плоскости поляризации на 45о.
В двухсекционной конструкции при одноимпульсном управлении величину ?Bм можно принять равной 2?Bм, тогда выражение примет вид
Учитывая, что обмотки магнитопроводов одной секции соединены последовательно, падение напряжения на обмотке уменьшается в два раза и Bм1 будет равным
По закону непрерывности магнитного потока в магнитной системе
где Вст, Вм - остаточная магнитная индукция ферритового стержня и магнитопровода соответственно;пст, Sм - площадь поперечного сечения ферритового стержня и площадь сечения магнитопровода соответственно.
Из двух предыдущих выражений, следует
Отсюда получаем
w = ==135 витков.
Заключение
В данной курсовой работе был рассчитан волноводный тракт приемной антенны спутникового телевидения.
Были рассчитаны следующие элементы тракта: поляризатор, переключатель поляризации, ступенчатый переход для согласования волноводов, поляризационная развязка.
Рассчитанный волноводный тракт позволяет принимать волны в диапазоне частот 10.9…12.5 ГГц линейной и круговой поляризации. Круговая поляризация преобразуется в линейную и на выходе можно получить волну с необходимой вертикальной поляризацией.
антенна волновод поляризатор
Литература
1. Внуков А.И. Ферритовые переключатели поляризации для антенного элемента фазированной антенной решетки. Диссертация па соискание ученой степени кандидата технических наук.
2. Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения. ГОСТ 1823872. М.: И?/p>