Выбор типа и геометрических размеров линзы. Расчет диаграммы направленности в плоскостях E и H, коэффициента направленного действия, коэффициента усиления антенны. Выбор типа фидера, расчет затухания и его КПД. Построение эскиза рассчитанных конструкций.
Аннотация к работе
В соответствии с условиями задания, мною произведен расчет рупорно-линзовой антенны. Она обладает следующими достоинствами по сравнению с остальными антеннами, используемыми в этом диапазоне волн: простота и малые затраты при изготовлении, малый уровень боковых лепестков диаграммы направленности, широкий диапазон частот. В ходе работы произведен выбор типа линзы, выбор геометрических размеров устройства, расчет диаграммы направленности в плоскостях E и H, коэффициента направленного действия, коэффициента усиления антенны, выбор типа фидера, расчет затухания в фидере и его КПД.Если поместить в фокусе линзы источник сферической волны, то расходящийся пучок лучей при прохождении сквозь толщу линзы при правильном подборе формы ее профиля вследствие последовательных преломлений трансформируется в семейство параллельных лучей, образуя плоский фронт. Фазовая скорость волны в линзе зависит от ее коэффициента преломления n.Изменяя расстояние между пластинами, можно в широких пределах менять коэффициент преломления. Линзы из параллельных металлических пластин часто применяются для коррекции фронта волны в рупорах. Установив такую линзу в раскрыве рупора, можно сферический фронт волны трансформировать в плоский. Линза частично отражает энергию. Коэффициент бегущей волны, за счет обратной реакции линзы, определяется по формулеЛинзу можно рассматривать как плоскую, синфазную излучающую поверхность .В таком случае диаграмма направленности будет иметь вид F1(q,f)-диаграмма направленности одного излучательного элемента в плоскости E и H; Множителем, учитывающим диаграмму направленности одного излучательного элемента в плоскости Н и Е, можно пренебречь, т.к. размеры линзы много больше длины волны. Диаграмма направленности системы излучателей находится по формулам (3.2) и (3.3).В диапазоне сантиметровых и дециметровых волн фидерные линии выполняются из волноводов круглого или прямоугольного сечения. К фидеру предъявляются следующие требования: потери энергии должны быть минимальны и он должен быть хорошо согласован с антенной, т.е. работать в режиме бегущей волны. Размеры волновода должны быть выбраны так, чтобы обеспечивалось распространение энергии с минимальным затуханием. (4.2) где a и b - размер широкой и узкой стенки волновода соответственно. d-проводимость металла из которого выполнены стенки. Для согласования антенны с фидером выберем устройство в виде экспоненциального трансформатора, такой трансформатор представляет собой линию , волновое сопротивление которой меняется плавно вдоль линии по закону: Рис.Для данной антенны были рассчитаны следующие параметры: размер, диаграмма направленности в плоскостях E и Н, коэффициент направленного действия, коэффициент усиления.
План
Содержание
Введение
Исходные данные
1.Выбор и обоснование типа линзы
2.Выбор геометрических размеров устройства
3.Расчет диаграммы направленности в плоскостях E и H, коэффициента направленного действия, коэффициента усиления антенны
4.Выбор типа фидера, расчет затухания в фидере и его КПД
5.Эскиз рассчитанных конструкций
Заключение
Список использованной литературы
Введение
антенна линза фидер
Целью данной работы является приобретение навыков расчета антенны в СВЧ диапазоне с заданными параметрами.
В соответствии с условиями задания, мною произведен расчет рупорно-линзовой антенны. Она обладает следующими достоинствами по сравнению с остальными антеннами, используемыми в этом диапазоне волн: простота и малые затраты при изготовлении, малый уровень боковых лепестков диаграммы направленности, широкий диапазон частот. Основным недостатком является громоздкость конструкции, хотя установка линзы в раскрыве рупора, позволяет существенно уменьшить длину рупора.
В ходе работы произведен выбор типа линзы, выбор геометрических размеров устройства, расчет диаграммы направленности в плоскостях E и H, коэффициента направленного действия, коэффициента усиления антенны, выбор типа фидера, расчет затухания в фидере и его КПД.
Исходные данные
1. Диапазон рабочих частот (ГГЦ) - 6.0 - 7.0
2. Коэффициент усиления антенны (ДБ) - 40
3. Поляризация линейная
4. Длина фидера (м) - 75
5. КБВ в фидере не менее - 0.85
Вывод
В данной курсовой работе была рассчитана рупорно-линзовая антенна.
Для данной антенны были рассчитаны следующие параметры: размер, диаграмма направленности в плоскостях E и Н, коэффициент направленного действия, коэффициент усиления. Для фидера были рассчитаны коэффициент полезного действия, была найдена длина согласующего трансформатора. Так же были построены графики , которые показывают, что эта антенна узконаправленная, но, к сожалению, антенны данного типа достаточно громоздки.
В расчетах я использовала программу MATHCAD.
Список литературы
1. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин O.Н. Антенны УКВ. ч.1. М.: «Связь».1977 г.
2. Андрусевич Л.К., Ищук А.А. Антенно-фидерные устройства: учебное пособие // СИБГУТИ. - Новосибирск, 2006 г. - 182 с.
3. Чернышов В.П., Шейнман Д.И. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. М.: «Связь». 1972 г.
4. Чернышов В.П. Методические указания по курсу «АФУ». Новосибирск, 1970.