Разработка антенно-фидерного устройства (рупорно-линзовой антенны), страница 3

F(q)=f(q)/1;

F(f)=f(f)/0,405.

Нормированная диаграмма направленности изображена на рисунке 5 для Е и Н – плоскостей .

Рисунок 5

Посчитаем КНД :
для Е – плоскости :

для Н – плоскости :

Тогда общий КНД будет равен :

Переведем в дБ :

А следовательно, коэффициент усиления

Gdb=Ddb/h=35,375/0,95=37,237 (дБ).

Это удовлетворяет начальным требованиям коэффициента усиления (т.е. Gdb ³ 35 дБ ), значит наша антенна рассчитана верно. Эскиз антенны с рассчитанными размерами приведен в приложении.

5.  Выбор типа фидера, расчет затухания в фидере и его КПД.

Так как мы работаем с высокими частотами,  выберем в качестве питающего фидера прямоугольный волновод. К тому же это обеспечит довольно хорошее согласование с прямоугольным рупором. Длина фидера Lф=50 (м).

Выбор размеров поперечного сечения прямоугольного волновода aиbпроизводиться из условия распространения в волноводе только основного типа волны H10 :

0.6*l1 £ a £ 0.9*l2

Размер b должен удовлетворять условию b<l/2 и может быть выбран равным a/2. В нашем случае:

l2=c/f2=0.04167;
lр=0,04226;
l1=c/f1=0.04286;
0.0385£ a £0.05.

где c - скорость света .
В интервал значений широкой стенки волновода попадает типовой волновод с размерами :

a=0.04 ± 0.00015 (м);
        b=0.02 ± 0.00015 (м).

Пусть волновод будет выполнен из чистой меди с проводимостью d=58 (МСм/м). Его коэффициент затухания ЭМВ в фидере :

Коэффициент отражения в фидере :

Gф=(1-КБВ)/(1+КБВ)=0,111.

КПД фидерного тракта :

Критическая длина волны в волноводе

lкр=2*a=2*0.04=0.08 (м);

Волна, распространяющаяся в волноводе

На этом расчет фидера закончен.

6. Расчет зависимости напряженности поля от расстояния в пределах прямой видимости.

Высоты передающей и приемной антенн равны :

H1=H2=70 (м);

Радиоволны сантиметрового диапазона от ионизированной области атмосферы не отражаются и в ней не рассеиваются, поэтому, как ионосферные распространяться не могутю Волны этого диапазона распространяются на небольшие расстояния над поверхностью Земли как земные, а на большие расстояния как тропосферные.

Сантиметровые волны распространяются на расстояния , лишь незначительно превышающие дальность прямой видимости r0. Радиус Земли R1 равен :

, тогда расстояние прямой видимости:

Зону освещенности можно считать простирающейся ло расстояния :

Зона тени начинается с расстояния :

Расчет начнем с определения местоположения максимумов и минимумов в зоне освещенности, т.е. тех расстояний , где cos(q+4ph1’h2’/lr), входящий в формулу множителя ослабления :