Проектирование однозеркальной параболической антенны. Выбор волновода и облучателя. Расчет основных геометрических размеров антенны. Амплитудное распределения в раскрыве зеркала. Профиль параболоида вращения. ДН и КИП антенны. Характеристика зеркала.
Аннотация к работе
Федеральное Агентство по образованию РФ По дисциплине: "Антенны и устройство СВЧ" На тему: "Расчет параболической антенны" Проверил: Садовский Н.В.Мы будем проектировать однозеркальную параболическую антенну, выполненную в виде параболоида вращения. Такое широкое применение зеркальных антенн объясняется относительной простотой их конструкции, возможностью получения диаграммы направленности почти любого типа из применяемых на практике, высоким КПД, малой шумовой температурой и т.д. Классическими являются параболические антенны, которые могут выполняться в виде параболоида вращения, параболического цилиндра или закрытой конструкции, ограниченной параллельными проводящими плоскостями. Параболоид вращения возбуждается слабонаправленным облучателем (например, рупором), помещенным в фокусе зеркала, и преобразует сферический фронт волны в плоский.Для того чтобы выбрать волновод, рассчитаем частоту: ?=с/?=3*108/0.18=1.66 ГГЦ. Исходя из полученного значения частоты и известной длинны волны, используя таблицу английских стандартов прямоугольных волноводных трактов, выбираем волновод WG 7, со следующими техническими характеристиками: Ширина "а" - 129.54 мм.В качестве облучателя был выбран пирамидальный рупорный облучатель со следующими геометрическими размерами, приведенными для длинны волны равной ?=3.2 см. Так как данные размеры приведены для ?=3.2 см, то вычисляем коэффициент, для этого разделим ? 18/ ? 3.2 = 5.6 и умножим приведенные размеры на полученный коэффициент. Следовательно, пирамидальный рупорный облучатель для ?=18 см будет иметь следующие геометрические размеры: а=128.8 мм, ар=151.2 мм, б=56 мм, бр=134.4 мм, L=168 мм.Найдем общую площадь антенны: , где КИП, это коэффициент использования поверхности (КИП=0.6). Определим радиус антенны. Найдем фокус антенны: , где ?, это угол под которым виден край зеркала: ?=700. В декартовой системе координат параболоид вращения определяется уравнением (начало координат совпадает с вершиной параболоида) x2 y2=4fz.Расчет амплитудного распределения произведем с помощью программы AROUND. Т.к. зеркало находится в ДЗ от облучателя, то облучатель создает сферическую волну, которая после отражения от зеркала становится плоской. антенна волновод облучатель проектирование Распределение возбуждения в раскрыве зеркала зависит от типа зеркала и ДН облучателя. Угловое распределение возбуждения в раскрыве определяется соотношением: g(?)=Fобл(?)cos2(?/2). Чтобы представить АР как функцию координаты плоского раскрыва, воспользуемся уравнением параболы. x=2f tg(?/2), откуда ?=arctg(x/2f). Нормированное амплитудное распределение может быть представлено в виде пяти парциальных: 1-равномерного с весом р1;Расчет ДН рассчитанной антенны, так же производится с помощью программы AROUND. Без учета тени и 2. Оба графика приведены на рис. Полный КИП параболической антенны состоит из нескольких сомножителей: КИП=КИПА* КИПР*КИПТ В целях облегчения зеркала, а так же уменьшения давления ветра на него, зеркало изготавливают из перфорированных листов.
План
Оглавление
1. Введение
2. Анализ технического задания
3. Выбор волноводного тракта
4. Выбор облучателя
5. Расчет основных геометрических размеров антенны
6. Расчет амплитудного распределения (АР) в раскрыве зеркала