Исследование характеристик направленности цилиндрической антенной решётки - системы излучателей, размещённых на цилиндрической поверхности. Расчет пространственной диаграммы направленности решётки в разных плоскостях при различных количествах излучателей.
При низкой оригинальности работы "Расчёт характеристик направленности цилиндрической антенной решётки", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Данная курсовая работа посвящена исследованию характеристик направленности цилиндрической антенной решетки. Частным случаем цилиндрических решеток являются кольцевые и дуговые антенные решетки, излучатели в которых размещены по окружности или дуге. Пространственная ориентация излучателей такова, что направление максимума диаграммы направленности каждого из них совпадает с направлением радиуса соответствующей антенной решетки в месте расположения излучателя. Чаще всего излучатели выпуклых антенных решеток расположены на хорошо проводящей поверхности, изза экранирующего действия которой в формировании остронаправленного излучения будет участвовать лишь часть излучателей решетки, а именно те из них, которые расположены на освещенном участке антенной решетки. Однако такой режим работы антенны сложен в реализации, требует специальных устройств возбуждения излучателей.Вследствие этого диаграмма направленности цилиндрической решетки в экваториальной плоскости рассчитывается так же, как и для круговой (дуговой) решетки, а диаграмма направленности в меридиональной плоскости - так же как и для линейной решетки. Такое представление диаграммы направленности F(?,?) справедливо в том случае, когда все круговые решетки идентичны, иначе говоря, когда амплитудно-фазовое распределение токов на цилиндрической решетке есть функция, которая может быть представлена как произведение двух функций, одна из которых зависит только от азимутальной координаты ?, а другая-только от осевой координаты ?. При формировании луча в направлении плоскости кольца ?0 принимают участие N-излучателей, находящихся в пределах эффективного угла раскрыва ? (рисунок 2), оптимальное значение для которого: ? =(1100?1600). Суть его заключается в том, что диаграмма направленности кольцевой антенны рассчитывается как диаграмма направленности синфазной линейной антенны, в которой амплитудное распределение соответствует проекции амплитудного распределения по кольцу в пределах излучающего участка на линейную антенну, длинной lэкв. Диаграмма направленности данной кольцевой антенной решетки определяется по теореме умножения: , (8) где F(?n,?)-диаграмма направленности одного излучателя в плоскости кольца; I(?n)-нормируемое на максимум амплитудное распределение в отдельной кольцевой решетке.Поэтому при формировании луча игольчатой формы диаграмма направленности цилиндрической антенной решетки в области главного максимума и первых боковых лепестков определяется в основном множителем линейки излучателей, в ортогональной же плоскости она полностью совпадает с диаграммой направленности кольцевой решетки.
Данная курсовая работа посвящена исследованию характеристик направленности цилиндрической антенной решетки.
Цилиндрическая антенная решетка- система излучателей, размещенных на цилиндрической поверхности. Частным случаем цилиндрических решеток являются кольцевые и дуговые антенные решетки, излучатели в которых размещены по окружности или дуге. Пространственная ориентация излучателей такова, что направление максимума диаграммы направленности каждого из них совпадает с направлением радиуса соответствующей антенной решетки в месте расположения излучателя.
Основными достоинствами выпуклых цилиндрических антенных решеток являются: · возможность широкоугольного сканирования (до 3600) лучом неизменных ширины и формы в азимутальной плоскости (в плоскости дуги) и угломестной плоскостях;
· слабая по сравнению с плоскими и линейными антенными решетками взаимная связь излучателей изза пространственного разворота их осей;
· конструктивное удобство размещения выпуклых антенных решеток на ряде объектов, например в корпусе ракеты, обшивке самолета.
К их недостаткам относятся сложность системы возбуждения излучателей и некоторая избыточность их количества. Чаще всего излучатели выпуклых антенных решеток расположены на хорошо проводящей поверхности, изза экранирующего действия которой в формировании остронаправленного излучения будет участвовать лишь часть излучателей решетки, а именно те из них, которые расположены на освещенном участке антенной решетки.
На выпуклых антенных решетках можно сформировать несколько лучей и независимо сканировать ими, если создать соответствующее число отдельных излучателей. Однако такой режим работы антенны сложен в реализации, требует специальных устройств возбуждения излучателей.
Цилиндрические фазированные антенные решетки можно построить как из отдельных излучателей, так и из блоков, представляющих собой ряд либо линейных решеток, расположенных на образующей цилиндра, либо кольцевых решеток, размещенных одна над другой.
Известны два способа распределения энергии между излучателями цилиндрических антенных решеток: фидерный и пространственный. При фидерном возбуждении энергию к излучателям подводят с помощью отрезков линии передачи и делителей мощности. Фидерное возбуждение излучателей реализуется в последовательной, параллельной и смешанной схемах включениях излучателей, в каждой из которых по-разному могут включаться фазовращатели и коммутаторы. При пространственном возбуждении излучателей энергия к ним поступает т первичного облучателя, в поле излучения которого помещают вспомогательную решетку приемных излучателей. К каждому приемному излучателю через управляемый фазовращатель подсоединен излучатель основной решетки. Угловой размер излучающего участка определяется шириной диаграммы направленности облучателя. При пространственном возбуждении амплитудное распределение на излучающем участке неравномерно и зависит от формы. Для широкоугольного сканирования лучом необходимо управлять положением диаграммы направленности облучателя, причем для полной реализации возможностей фазированной антенной решетки это необходимо делать электрическим способом.
