Розрахунок рамкової антени - Курсовая работа

Антена входить в склад будь-якої радіолінії. Тобто антена - це пристрій, який перетворює направлені електромагнітні хвилі в радіохвилі і навпаки. Антени поділяються на: передавальні, приймальні і передавально-приймальні. Передавальна антена - пристрій, який перетворює звязані електромагнітні хвилі або струми змінної частоти в хвилі, що розповсюджуються вільно.Рамкові антени представляють собою один плоский виток дроту (одновиткова рамка) або декілька таких витків (багатовиткова рамка). Рисунок 1.1 - Форми витків рамок (а-г) і багатовиткова рамка (д) Для першого випадку рамкові антени мають діаграму спрямованості в горизонтальній площині (перпендикулярній рамці) у вигляді вісімки (F(?)=sin ?)(рисунок 1.2) (для якої важливою особливістю буде наявність напрямку нульового прийому) і вигляд кола в площині, що містить рамку. Рамки розташовуються так, щоб площина витків була перпендикулярною до поверхні землі. У випадку приймання радіозвязку і радіомовлення обертання діаграми спрямованості дозволяє встановити її так, щоб напрямок нульового приймання співпав з напрямком найбільш сильної перешкоди.До рамкових антен відносять: малі рамкові антени (периметр рамки значно менший довжини хвилі); Такі антени ще називаються рамками малої електричної довжини або малими рамками. У діапазонних (резонансних) рамкових антен геометричні розміри приблизно дорівнюють довжині хвилі. Хвильові рамки застосовуються у діапазоні УКХ як приймально-передавальні антени тому, що опір випромінювання резонансних рамкових антен більший, ніж у малої рамкової антени.Для покращення властивостей рамкових антен використовуються рамки з магнітним осердям, екрановані рамки і системи з двох рознесених рамок. Рамки з магнітним осердям називають магнітними антенами. Мають у порівнянні з рамками без осердя важливу перевагу: завдяки властивості осердя концентрувати магнітний потік діюча довжина рамки зростає в ?о разів (?о - магнітна проникність осердя). Екрановані рамки у порівнянні з неекранованими мають перевагу: у них усунуто антений ефект (вплив синфазних струмів).Амплітудне значення електрорушійної сили, яка наводиться вертикально поляризованою хвилею у рамці, що має N витків [1]: IMG_b1ea31de-f9f3-4da6-bc61-4c5a38bb96bd N - кількість витків, що має рамка; Ем - амплітуда напруженості електричного поля, яке падає на рамку; Реактивна складова вхідного опору має індуктивний характер, і для налагодження рамки у резонанс використовують високодобротні конденсатори. Діючою довжиною деякої антени є довжина такого прямолінійного випромінювача з рівноамплітудним розподілом струму, рівним струму в деякому перерізі даної антени, який створює в напрямку максимального випромінювання таку ж напруженість поля, що й дана антена [1]: IMG_c68211d7-325e-47aa-a455-5932337c8315 . (1.4.2)На Рисунку 6.1 зображено діаграму спрямованості та параметри антени, що знаходиться у вільному просторі. Рисунок 2.2 відображає дану ДС у тривимірному просторі. При використанні антени на висоті 10 метрів від ідеальної землі її ДС і параметри змінюються. Це характеризує кращі направлені властивості антени, тобто більшу її спрямованість. Рисунок 2.4 відображає дану ДС у тривимірному просторі.Оптимізація проводилася для антени, що розташована на відстані 10 м від ідеальної землі. Оптимізація проводилася за коефіцієнтом підсилення і коефіцієнтом стоячої хвилі (Ga вибирався максимальним, КСХ - мінімальним). IMG_ed754783-9264-449f-ac48-b44c1a1b8b2a В результаті оптимізації ми отримали резистивну складову опору антени приблизно в півтора рази мнешу, також дуже зменшилась і реактивна складова (з 92,35 до 0,404 Ом). Коефіцієнт підсилення майже не змінився. Внаслідок оптимізації змінилися геометричні розміри антени.

ЗМІСТ

Перелік умовних скорочень

Вступ

1. Аналіз конструкції та параметрів рамкових антен

1.1 Конструкція та ДС рамкових антен

1.2 Класифікація рамкових антен

1.3 Рамкові антени з покращеними властивостями

1.4 Параметри рамкових антен

2. Розрахунок діаграми спрямованості

3. Оптимізація геометричних розмірів приймальної хвилевої рамкової антени

Висновки

Перелік посилань