Разработка антенны и СВЧ части приёмной радиосистемы - Курсовая работа

Современные радиотехнические средства состоят из отдельных составных частей: антенные системы и обслуживающие их тракты СВЧ. Любая радиосистема установка содержит антенну, которую можно определить как устройство, предназначенное для излучения или приема электромагнитных волн в пространстве. На первый взгляд можно показаться удобным, разделить все антенны по характеру их использования на две группы: передающие и приемные антенны. Часто принято классифицировать антенны по диапазонам волн: длинных, средних, коротких и ультракоротких волн. Назначение передающей антенны состоит в преобразовании направляемых электромагнитных волн, распространяющихся от передатчика по линиям передачи тракта, в расходящиеся электромагнитные волны свободного пространства.В ходе выполнения данной курсовой работы необходимо провести расчет антенны и СВЧ части приемной радиосистемы (Рисунок 1) со следующими параметрами: Антенна - зеркальнаяИх широкое распространение объясняется простой конструкцией, возможность получение различных видов диаграмм направленности (ДН), высоким КПД, хорошими диапазонными свойствами и т.д. Различают зеркальные антенны: 1) Параболические антенны они различаются по виду фигуры образующие их: - Параболоид вращения; Различают несколько видов рупорных антенн: 1) Коническая рупорная антенна, изза кроссполяризации не возможно добиться стабильной диаграммы направленности, поэтому рассматривать данный вид антенн в этой работе рассматриваться не будет; 2) Прямоугольная рупорная антенна, в данном виде антенн сравнительно легко добиваются стабильной диаграммы направленности, поэтому именно данный вид антенн будет рассмотрен в данной работе. Различают два вида прямоугольных рупорных антенн: - секторальная антенна - раскрыв рупора происходит только по одной из стенок;Выбираем соотношение принимаем это соотношение равное 0,6 Определяем угол раскрыва зеркала Определяем фокусное расстояние из соотношения где: Rз - радиус зеркала Определяем размеры раскрыва рупора облучателя Оптимальное соотношение между ними достигается при условии спада поля на краю раскрыва на 10 ДБ по сравнению с уровнем поля в центре.Заданное f0 соответствует сантиметровому диапазону, в котором возможно использовать: - Коаксиальная ЛП в данном диапазоне частот линия имеет большие потери, поэтому использование ее в рамках данной курсовой невозможна; Волноводная ЛП в данном диапазоне частот линия имеет незначительные потери и возможность работы при высоких уровнях входного напряжения, но линия получатся достаточно габаритная, и образуется большое количество соединений между функциональными частями устройства; Микрополосковая ЛП в данном диапазоне частот линия имеет малые габариты, возможность реализовать устройство на одной диэлектрической основе, следовательно, минимум соединений и потерь, однако есть ограничение, связанное с малым уровнем рабочей мощности до 10Вт. Подложка выполняется из материала способного выдержать сложные тепловые, механические и химические воздействия, возникающие при образовании пленочных материалов. Излишне малые значения ? повлияют на излучение, т.к. поле в основном концентрируется в подложке, но при очень высоких ? возможно возникновение поверхностных волн, а также возрастает требования к допускам на размеры элементов т.к. с увеличением ? размеры устройств уменьшаются.Полосковые делители мощности делятся на: направленные и ненаправленные Данные устройства при правильном согласовании делит энергию подаваемою подаваемое в одно плечо по полам между двумя оставшимися, однако плечи, между которыми делиться мощность не развязаны, именно изза этого мы не применяем данное устройство в этой курсовой работе. К направленным делителям мощности относят: 1. кольцевой делитель с развязывающим сопротивлением; Для того чтобы выбрать направленный полосковый делитель мощности, не обходимо определить полосу пропускания по формуле Выбираем Чебышевскую аппроксимацию частотной характеристики, поскольку она обеспечивает более крутые склоны при меньшем числе звеньев фильтра по сравнению с максимально плоской характеристикой.Примем волновое сопротивление регулярной линии 50Ом Вычисляем ширину проводников линии где: ?к - определяется по формуле Выбираем толщину подложки h из условия обеспечения регулярной линии Находим погрешность исполнение волнового сопротивления регулярной линииРассчитываем линию с сопротивлением Zшл=2,415Z0 Определяем сопротивление линии с сопротивлением Zш=2,415Z0 Данное сопротивление приводит к тому, что невозможно провести дальнейший расчет, поэтому между основной линей и линей с сопротивлением Zш=2,415Z0 ставится четвертьволновый трансформатор.

Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

2. Выбор варианта конструкции антенны

3. Расчет антенны

4. Выбор варианта конструкции элементов СВЧ части антенны

4.1 Выбор варианта используемой линии передачи ЛП

4.2 Выбор варианта конструкции полоскового делителя мощности

4.3 Выбор варианта конструкции полосно-пропускающих фильтров (ППФ)

5. Расчет элементов СВЧ части антенны

5.1 Синтез регулярной полосковой линии

5.2 Расчет полоскового делителя мощности

5.3 Расчет ППФ

Заключение

Список используемой литературы

Приложение