Необходимо определить размеры желтой связной антенны и построить ее в программе CST MICROWAVE STUDIO, построить диаграмму направленности и график частотной характеристики модуля входного коэффициента отражения

Содержание

Задание к курсовой работе. 5

Введение. 6

Конструкторско-технологический раздел. 7

Модель антенны. 8

Коэффициент отражения антенны. 8

Диаграмма направленности. 10

Задание к курсовой работе:

Необходимо определить размеры желтой связной антенны и построить ее в программе CST MICROWAVE STUDIO, построить диаграмму направленности и график частотной характеристики модуля входного коэффициента отражения.

Исходные данные:

·  Желтая связная антенна.

· 

Введение

В данной курсовой работе моделируется связная антенна низкочастотного сигнала, которая относится к классу диапазонных антенн. Системы коллективного пользования далеко не повсеместно могут быть использованы и применены, так как они экономически оправданы для достаточно больших многоквартирных многоэтажных домов, тогда как в сельской местности эти условия имеют далеко не везде. В этом случае прием телевизионный передач осуществляется с помощью индивидуальных антенн.

Конструкторско-технологический раздел.

В данной курсовой работе рассмотрена желтая связная антенна с экраном.

Передача телевизионных программ осуществляется путем излучения электромагнитных волн передающим центром, включающим в себя комплекс аппаратуры для формирования сигнала и передающие антенны, позволяющие излучить электромагнитную энергию во всех направлениях с достаточным уровнем сигнала на входе телевизионного приемника.

В курсовой работе используется желтая связная антенна с кабелем снаружи, которая является центром установки. На второй план отходит экран.

Рефлектор – это отражатель антенны. Установка рефлектора является одним из способов получения однонаправленного излучения и увеличения коэффициента усиления. Рефлектор выполняется либо в виде металлической сетки, либо в виде однолинейной системы проводников, параллельных вектору электрического поля (горизонтальных при приеме горизонтального поляризованного поля и вертикальных при приеме вертикального поляризованного поля).

Указанная антенна имеет четко выраженную направленность в обеих плоскостях. Согласование таких решеток облегчается тем, что антенна имеет относительно высокое входное сопротивление, слабо изменяющееся в широкой полосе частот.

Построение антенны начинается с построения рефлектора. Построения осуществляется при помощи построения цилиндров и последующего их соединения. Затем к рефлектору подсоединяются мачты, для закрепления антенны. Т.к. CST MICROWAVE STUDIO не позволяет построить наклонный цилиндр, при построении рамки антенны была использована функция spline.  Задаем последовательно координаты точек изгиба рамки. Затем необходимо полученную функцию превратить в проводник. Это можно сделать при помощи команды wire from curves. Затем нужно указать радиус проводника и включить опцию solid wire model.

Генератор ставится в центре антенны в зазоре между верхней и нижней частями рамки.

Модель антенны.

Модель антенны представлена на рис.1.

Рис. 1.  Желтая связная. Желтая связная + экран, вид в  CST MICROWAVE STUDIO.

Коэффициент отражения антенны.

Важной характеристикой антенны является входное сопротивление. Величина этого сопротивления и ее изменение в диапазоне частот определяют согласование антенны с фидером. Для обеспечения согласования антенн, фидера и входа приемника необходимо выполнить условие:

,  где  – волновое сопротивление фидера;  – входное сопротивление приемного устройства. 

Изучив литературу, можно увидеть, что входное волновое сопротивление данной антенны больше заданного по техническому заданию.

По техническому заданию  Рассчитаем S-параметры для других значений волновых сопротивлений и сравним результаты.

Рис.2. Зависимость коэффициента отражения от частоты при .

частота согласования.

S11=-11.769 дБ – коэффициент отражения.

Рис.3. Зависимость коэффициента отражения от частоты при .

 - частота согласования.

S11=-17.639 дБ – коэффициент отражения.

Рис.4. Зависимость коэффициента отражения от частоты при .

 – частота согласования.

S11=-30.866 дБ – коэффициент отражения.

Сравнив полученные результаты, можно увидеть, что наилучший показатель коэффициента отражения, полученные при использовании генератора с .

Диаграмма направленности.

Построим диаграмму направленности при , как задано в техническом задании. Диаграмма направленности представлена на рис.5.

Рис.5. Диаграмма направленности заданной антенны.

Список литературы

1.  Кисмерешкин В.П. Телевизионные антенны для индивидуального приема. М. – Радио и связь, 1982.

2.  Ротхамель К. Антенны. Том 2.