Антенно-фидерное устройство как неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Основные электрические и геометрические параметры линейной решётки рупорных антенн и её элементов. Диаграмма направленности, поляризация и полоса пропускания антенны.
Антенно-фидерное устройство, обеспечивающее излучение и прием радиоволн, - неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Реализуемость необходимых направленных свойств, помехозащищенности, частотных, энергетических и других характеристик антенн во многом зависит от рабочего диапазона волн. Так, в диапазоне СВЧ антенны могут создавать остронаправленное излучение с лучом шириной до долей градуса и усиливать сигнал в десятки и сотни тысяч раз. Антенны СВЧ широко применяются в различных областях радиоэлектроники - связи, телевидении, радиолокации, радиоуправлении, а также в системах инструментальной посадки летательных аппаратов, радиоэлектронного противодействия, радиовзрывателей, радиотелеметрии и др. Замена слабонаправленных или ненаправленных антенн, например связных, остронаправленными сканирующими позволяет не только получать энергетический выигрыш в радиотехнической системе за счет увеличения коэффициента усиления антенн, но и в ряде случае ослаблять взаимные влияния одновременно работающих различных систем.В качестве элемента антенной решетки будем использовать пирамидальный рупор. Рупорные антенны позволяют формировать диаграммы направленности (ДН) шириной от 100-140° до 10-20°. Рупорные антенны являются широкополосными, они обеспечивают примерно полуторное перекрытие по диапазону.Выпишем основные формулы для расчета линейной решетки рупорных антенн: , где m-коэффициент, определяемый законом распределения поля в соответствующей плоскости и уровнем на котором задана ДН. Формула определяет ширину ДН линейной решетки рупорных антенн на уровне 0.5 по мощности в горизонтальной плоскости формула определяющая ширину ДН одного излучателя (рупора) на уровне 0.5 по мощности в горизонтальной плоскости формула определяющая ширину ДН линейной решетки рупорных антенн уровне 0.5 по мощности в вертикальной плоскости , формула определяющая количество излучателей (рупоров) линейной решетки , формулы определяющие длины рупоров, соответственно в "E" и "H"-плоскостях формула определяющая максимально допустимые значения шага, при котором отсутствуют дифракционные максимумы формула определяющая ДН линейной решетки рупорных антенн Проведем расчет ДН линейной решетки рупорных антенн: 1.Изобразим приближенно элементы устройства: В линейную решетку рупорных антенн будут входить следующие элементы: · Линейка из пирамидальных рупоров · Запитывать рупоры будем с помощью волноводно-щелевой антенны (поперечные щели в узкой стенке волновода) · Волноводы также будем использовать для соединения линейки рупоров , с волноводно-щелевой антеннойВ ходе выполнения данной курсовой работы, я рассчитал параметры и диаграмму направленности линейной решетки состоящей из рупорных антенн. В качестве рупора я использовал пирамидальный рупор. Решетка представляет собой набор пирамидальных рупоров расположенных в линейку. С помощью рупорных антенн, мы спроектировали линейную решетку, обладающую достаточно узкой ДН.
План
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
2. Расчет основных электрических и геометрических параметров линейной решетки рупорных антенн и ее элементов
3. Конструктивный расчет и разработка конструкции АФУ
4. Описание конструкции
Заключение
Библиографический список
Введение
Антенно-фидерное устройство, обеспечивающее излучение и прием радиоволн, - неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Требования к техническим характеристикам антенн вытекают из назначения радиосистемы, условий размещения, режима работы, допустимых затрат и т.д. Реализуемость необходимых направленных свойств, помехозащищенности, частотных, энергетических и других характеристик антенн во многом зависит от рабочего диапазона волн. Хотя в радиотехнических системах используют разные диапазоны частот, сверхвысокие частоты (СВЧ) получают все более широкое применение. Это объясняется возможностями реализации в антеннах СВЧ характеристик, влияющих на важнейшие показатели качества всей радиосистемы. Так, в диапазоне СВЧ антенны могут создавать остронаправленное излучение с лучом шириной до долей градуса и усиливать сигнал в десятки и сотни тысяч раз.
Антенны СВЧ широко применяются в различных областях радиоэлектроники - связи, телевидении, радиолокации, радиоуправлении, а также в системах инструментальной посадки летательных аппаратов, радиоэлектронного противодействия, радиовзрывателей, радиотелеметрии и др.
Широкое распространение получили остронаправленные сканирующие антенны (антенные решетки). Сканирование позволяет осуществлять обзор пространства, сопровождение движущихся объектов и определение их угловых координат. Замена слабонаправленных или ненаправленных антенн, например связных, остронаправленными сканирующими позволяет не только получать энергетический выигрыш в радиотехнической системе за счет увеличения коэффициента усиления антенн, но и в ряде случае ослаблять взаимные влияния одновременно работающих различных систем.
Применение антенных решеток для построения сканирующих остронаправленных антенн позволяет реализовать высокую скорость обзора пространства и способствует увеличению объема информации о распределении источников излучения или отражения электромагнитных волн в окружающем пространстве. В зависимости от геометрии расположения излучателей в пространстве антенные решетки (АР) подразделяются на одномерные (линейные, кольцевые, дуговые), двухмерные (поверхностные) и трехмерные. Одним из видов линейных антенных решеток является линейная решетка рупорных антенн.
Рис. 1. Линейная антенная решетка
Вывод
В ходе выполнения данной курсовой работы, я рассчитал параметры и диаграмму направленности линейной решетки состоящей из рупорных антенн. В качестве рупора я использовал пирамидальный рупор. Рис.2. Решетка представляет собой набор пирамидальных рупоров расположенных в линейку. Рис.4. В процессе расчетов установили, что число рупоров (излучателей) N равно 32.
Достоинством рупорных антенн является большая диапазонность и простота конструкции. С помощью рупорных антенн, мы спроектировали линейную решетку, обладающую достаточно узкой ДН.
Недостатком такой линейной решетки является то, что изза большого числа излучателей увеличиваются размеры решетки, а соответственно и масса конструкции тоже увеличивается.
По результатам выполнения курсовой работы была рассчитана линейная решетка из рупорных антенн со следующими параметрами : · Ширина ДН в горизонтальной плоскости 2 град
· Ширина ДН в вертикальной плоскости 20 град
· Сектор сканирования /- 10 град
· Поляризация линейная
· Полоса пропускания антенны является достаточно широкой
Полученные результаты соответствуют требованию технического задания
2. Д.М. Сазонов "Антенны и устройства СВЧ" Москва "Высшая школа" 1988год
3. А.С. Лавров, Г.Б. Резников "Антенно-фидерные устройства" Москва "Советское радио" 1974год Под редакцией Д.И. Воскресенского "Антенны и устройства СВЧ" Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов. Издательство "Советское радио" Москва-1972год
4. Антенны и устройства СВЧ: Методические указания к лабораторным работам. Часть / РГРТА; Составили: В.Я. Рендакова, А.Д. Касаткин, А.В. Маторин, А.В. Рубцов; Под редакцией А.В. Рубцова. Рязань, 1998год
5. М. С .Жук , Ю. Б. Молочков. Проектирование линзовых , сканирующих , широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. М : Энергия , 1973.
6. А. Л. Фельдштейн , Л. Р. Явич , В. П. Смирнов. Справочник по элементам волноводной техники. М : Советское радио , 1967
7. Конспект лекций по курсу "Антенны и устройства СВЧ". А.В. Рубцов
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
