Разработка конструкции печатных дипольных ФАР в целом, страница 2

По найденным коэффициентам (3.2) найдем размеры  и  для заданного диэлектрика при  мм и волнового сопротивления подводящих несимметричных полосковых линий передачи и питающего коаксиального кабеля  Ом. Для этого используются графики, приведенные в работе [9, с. 97–100], или написанная на кафедре «РПиРПУ» программа построения этих графиков. После обращения к этой программе находятся все размеры, которые приведены в таблице.

Отверстие в плате (рис. 3.2) нужно для того, чтобы можно было запаять изолированный (развязанный) конец вторичной линии ответвителя мощности на обратную, полностью металлизированную поверхность платы. При этом указанные на рис. 3.2 продольные размеры топологии составили:

                     мм,

                                мм.

Рис. 3.2

За нагрузку развязанных выходов вторичных линий ответвителей мощности примем пленочное сопротивление, так как сосредоточенные типы резисторов нуждаются в пайке, которая усложняет технологический процесс изготовления антенны. В качестве резистивных материалов используют чистые металлы, сплавы, полупроводники и пасты. Пленочный резистор нужен для обеспечения граничных условий на каждом выводе ответвителя мощности. Эти граничные условия требуют, чтобы присоединенный резистор был равен волновому сопротивлению 75 Ом. Рассчитаем удельное электрическое сопротивление  пленочного резистора, обозначенного на рис. 3.2 буквой , при нужном нам волновом сопротивлении этого пленочного резистора  Ом.

                                                 .                                           (3.7)

Здесь  – длина проводника;  – площадь его поперечного сечения;  – электрическое сопротивление проводника, причем:

                                                                                            (3.8)

Так как резистор имеет одинаковые стороны, то соответствующий размер равен  мм, а толщина пленочного резистора такая же, как у металлизации всей ФАР, равной  мкм (рис. 3.3).

В результате получается, что удельное сопротивление напыляемого материала должно быть численно равно , а проводимость .

Все излучатели ФАР должны быть синфазны; это означает, что электрическая длина пути от входа до каждого излучателя должна быть одинакова по фазе (рис. 3.4):

                 .           (3.9)

Рис. 3.4

Поскольку все излучатели находятся на разном электрическом расстоянии от входа антенны, фазы их будут различны. Для того чтобы все излучатели были запитаны в фазе, нужно добавить фазосдвигатель в виде меандра из одиночной несимметричной полосковой линии между каждым излучателем и вторичной линией ответвителя мощности. Например, для того чтобы уровнять фазы  и  излучателей, необходимо добавить меандр расстоянием  между первым излучателем и его ответвителем мощности:

                                                                       (3.10)

Так как набег фазы в боковом тракте ответвителя, питающего последний излучатель , отсутствует, то и компенсация фазы меандром не нужна. Полученных данных достаточно, чтобы перейти к процедуре трехмерного моделирования параметров проектируемой 9-элементной фазированной антенной решетки.