Проектирование антенны для организации связи в Ка-диапазоне частот на линии «Спутник-Земля» (Технико-экономические расчеты), страница 2

Объем экрана, питающих диск штырей, рассчитывается из из того что его поперечный разрез является окружностью. Тогда, зная длину симметрирующей петли, и задавшись длиной, остальной части равной длине волны получим:

,

где r_Э – большей радиус проводника запитывающего излучающий диск;

       l_Э – общая длина запитывающего проводника:

,

где λ – рабочая длина волны.

Так как излучателей 64 то общий объем будет:

Для расчета требуемого объема диэлектрика воспользуемся формулой:

,

h_ε – высота расположения диска над отражающим экраном.

Найдем требуемую массу диэлектрика:

,

где ρ_д – плотность диэлектрика (для оксида алюминия ρ_д=2490 кг/м³).

Рассчитаем объем материала требуемого для изготовления направленных ответвителей. НО состоит (рисунок 3.4) состоит из двух одинаковых перегородок образующих щель, верхней и нижней больших стенок и двух боковых стенок. Рассчитаем нужный объем:

где S_п – площадь одной перегородки;

      S_м – площадь одной боковой стенки;

      S_б – площадь одной большей стенки;

      h_с – толщина стенок (выберем h_с=1 мм);

      h_но – высота НО, равняется высоте выбранного волновода 4 мм;

       l_п – длина одной перегородки, выберем ее равной длине волны;

       а – ширина НО;

       l_но – длина НО, складывается из длины щели и длин двух перегородок:

где l – длина щели НО.

Всего в антенне по расчету будет использовано  160, НО из которых 96 в линейных подрешетках на основе ДОС Батлера и 64 в схеме на основе ДОС Бласса. Но выбранные фазовращатели состоят из двух ОФВ и одного –3 дБ НО. Всего в разрабатываемой МАР будет задействовано 128 ФВ, то есть к основному количеству, НО добавляется еще 128. Таким образом, всего получается 288 НО. Тогда нужный объем составит:

В разрабатываемой МАР будет использоваться ПФВ состоящий, как уже было сказано выше из двух ОФВ и одного НО. То есть всего будет 256 ОФВ. Каждый ОФВ представляет из себя отрезок волновода с закрытым выходом длиной l_офв=7,35 мм. Рассчитаем требуемый объем:

где S_C – площадь закрывающей волновод стенки;

      S_М – площадь малой стенки ОФВ;

      S_Б – площадь большей стенки ОФА;

      а – высота волновода;

      b – ширина волновода;

      l_офв – длина ОФВ.

Так как ОФВ всего 288, то общий объем будет:

Далее нужно рассчитать требуемый объем материала для изготовления СЛ между отдельными узлами антенны. Роль СЛ в разрабатываемой МАР играет волновод с ранее рассчитанными размерами а и b. Если в каждой подрешетке на основе ДОС Батлера протяженность СЛ между каждым узлом условно взять равным длине волны, а в подрешетке таких участков 48, плюс схема на основе ДОС Бласса, где с учетом 64 соединительных участков и 8 входных линий длиной по 8 см, то суммарная длина СЛ составит примерно 2 м.

Зная длину, волновод можно рассчитать его объем:

где S₁ – площадь одной малой боковой стенки волновода;

      S₂ – площадь одной малой боковой стенки волновода;

      а – ширина волновода;

      b – высота волновода;

       l_СЛ – общая длина СЛ.

Зная объемы меди всех компонентов разрабатываемой МАР можно рассчитать полный объем требуемого сырья для изготовления всех компонентов антенны:

Зная объем можно рассчитать массу:

Расчет затрат на сырье и основные материалы сведем в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Расчет затрат на сырье и основные материалы

Материалы	Норма расхода, кг		Цена за единицу, руб.	Сумма на изделие, руб.
	на деталь	на изделие
Медь Диэлектрик Итого Транспортно-заготовителные расходы Всего	- -	8,7 0,013	60 25	522 0,325 522,33 36,57 558,9

Затраты на покупные материалы и полуфабрикаты производится по формуле:

                                                    ,                                            (4.2)

где N_j – норма расхода i-го вида материала на изготовление проектируемого       

              изделия, кг;

        Ц_j – цене 1 кг i-го вида материала, руб/кг;

        Н_Т.З. – транспортно-заготовительные расходы, %.

Расчет сведем в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Расчет затрат на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

Покупные изделия и полуфабрикаты		Количество на РЭА	Цена за единицу, руб./шт.	Сумма на РЭА, руб.
наименование	техническая характеристика
Коаксиальный кабель pin-диод­ Итого Транспортно-заготовителные расходы Всего	- -	2 2048	6 1	12 2048 2060 144,2 2204,2

Основная заработная плата производственных рабочих рассчитывается по формуле: