Конструирование плоской антенны
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
качестве металлизированного покрытия может быть использован напыленный оловянный или полупроводниковый окисел. Покрытие поглощает 10-30 процентов падающего светового потока. Преимуществами антенны являются незаметность и эстетичность конструкции при креплении на стенах зданий и сооружений.
В /2/ предлагается изобретение, которое относится к зеркальным антеннам (ЗА) для приема сигналов от ИСЗ, расположенных на геостационарной орбите. Такие ЗА имеют остронаправленную ДН и могут принимать сигналы только от одного ИСЗ или от группы ИСЗ, находящихся одновременно в узком секторе углов. Если ИСЗ разнесены по углам, то приходится поворачивать ЗА и принимать сигналы по очереди. В предложенном устройстве зеркало разрезано по диаметру на три части, шарнирно соединенные между собой. Это позволяет ориентировать в пространстве каждую часть ЗА независимо. Для компенсации уменьшения коэффициента используемой поверхности (КИП) ЗА диаметр ее должен быть увеличен в 1,4 раза.
В /3/ отмечена тенденция постепенного уменьшения диаметра антенн наземных станций систем спутниковой связи, в ходе реализации которой возникла необходимость разработки антенн с диаметром 2 метра и широким уровнем УБЛ. Указанно, что к концу девяностых годов для антенн, диаметр которых будет заключен в пределах диапазона от 35 до 100 , где - рабочая длина волны, уровень боковых лепестков должен быть доведен до 52-100() и , где - угол, отсчитываемый от осевого направления. Рассмотрены способы понижения УБЛ для ЗА, описаны способы коррекции поверхности зеркал. Приведено подробное описание антенны Грегори, имеющей диаметр 1,2 метра и предназначенной для использования в диапазоне 11 - 14 ГГц. УБЛ для упомянутой антенны равен . КИП антенны превосходит 72 процента.
В /4/ приведены в табличном виде технические характеристики, стоимость широкой номенклатуры антенн, выпускаемых фирмами. Антенны имеют диаметр 55 -200 см.
В /5/ описано использование приемной антенны с параболическим зеркалом в сочетании с видеомагнитофонной приставкой, соответствующей стандарту VHS, для приема и записи программ спутникового телевидения. Антенна, коэффициент усиления которой равен 32 , а КИП 70 процентов, предназначена для приема излучения с правой круговой поляризацией.
1.1.2 Антенны с плоским зеркалом
Наряду с ЗА с параболическим рефлектором, широкое распространение получили ЗА с плоским рефлектором в системах спутниковой связи.В /6/ предложена антенна с плоским зеркалом, имеющим форму гексаэдра. Целью изобретения является оптимизация коэффициента усиления и ДН антенны. Для достижения указанной цели зеркало делится на две части. Центральная часть (радиус которой равен 0,8 радиуса зеркала) смещена по отношению к периферийной части на расстояние в направлении облучателя. В пределах центральной и периферийной частей сформированы сетки равносторонних треугольников, значения длин сторон которых равны и соответственно, где - радиус зеркала.
В /7/ рассматривается антенная система с частотным сканированием ДН, состоящая из точечного облучателя и плоского зеркала ввиде дифракционной решетки. Фокусировка отраженных лучей достигается выбором геометрии решетки, выполненной ввиде периодической структуры вибраторов, нанесенных на диэлектрическое основание, имеющее экран. Период структуры вдоль зеркала плавно изменяется, что позволяет фокусировать первую дифрагированную волну высшего порядка. Рассматриваются методы анализа и расчета антенной системы. Результаты анализа показали, что достигается эффективное преобразование падающего поля в дифрагированную волну. На модели антенны с зеркалом размером двадцать длин волн в диапазоне частот 9,5 - 10,5 ГГц достигнуто частотное сканирование ДН на 90, коэффициент усиления на центральной частоте диапазона - 33,7, что соответствует апертурному КИП - 56 %. Антенна может быть применена для приема сигналов ТВ с ИСЗ.
В /8/ рассмотрена возможность использования антенны Френеля для индивидуального приема ТВ- сигнала с геостационарного спутника. Антенна данного типа представляет собой плоское диэлектрическое полотно, на одной из поверхностей которого выполнены концентрически расположенные кольцевые плоские проводники. В отражательном варианте выполнения антенны на противоположную сторону диэлектрического полотна наносится отражающее покрытие. В фокусе антенны располагается прикрепленный к полотну с помощью кронштейнов облучатель. При необходимости вынести Облучатель за пределы раскрыва антенны, плоские проводники выполняются яйцеобразной формы. Рассматриваемая конструкция проста и дешева в изготовлении, легко сопрягается с жилыми строениями, не требует настройки и технического обслуживания. Диаметр антенны 59,4 см, УБЛ составляет - 22, КПД антенны 43 %, полоса рабочих частот по уровню 3 (f0,3) - более 10 %.
1.1.3 Плоские антенны
Наряду с зеркальными антеннами, как параболическими, так и с плоским рефлектором, широкое распространение в системах спутниковой связи получили плоские антенные решетки.
В /9/ приведен краткий обзор существующих вариантов плоских антенн для приема программ прямого спутникового ТВ. Отмечается, что преимуществами плоских планарных антенн являются малые габариты, удобство монтажа и установки, в частности на стенах жилых зданий. Рассмотрены характеристики плоских антенн Astra - Satenne фирмы Techisat и BAS 50 фирмы Kathrein для приема сигналов с горизонтальной, вертикальной и круговой поляризацией с борта ТВ- спутников Astra. В качестве плоских антенн пр