Разработка логопериодической антенны для приема телевизионных сигналов с 1 по 12 канал с коэффициентом направленного действия 14,1 дБ

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники”

Кафедра радиотехнических систем

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему:

“Логопериодическая антенна”

Минск 2003

Содержание

Введение                                                                                                                   3

1.Выбор и принцип действия вибраторной ЛПА                                                 4

2.Расчет геометрических параметров и электрических характеристик             9

3.Расчет диаграммы направленности                                                                  12

4.Выбор питания ЛПА                                                                                          14

Заключение                                                                                                             15

Список используемой литературы                                                                       16

Введение

          Частотно-независимые свойства логопериодических антенн базируются на принципе электродинамического подобия. Проволочные антенны, выполненные из немагнитных материалов и расположенные в воздухе или вакууме, имеют одинаковые электрические характеристики, если, во-первых, все их геометрические размеры пропорциональны длинам волн, на которых они работают, и, во-вторых, проводимости проводов, из которых они выполнены, обратно пропорциональны длинам волн. Второе требование при выполнении антенн из металла с высокой удельной проводимостью не обязательно выполнять, так как проводимость определяет лишь потери энергии, которые для хороших проводников малы по сравнению с излучаемой энергией.

          На основе принципа электродинамического подобия оказалось возможным конструировать такие широкодиапазонные антенны, которые представляют собой набор щелевых и вибраторных излучателей увеличивающихся размеров. Каждый излучатель интенсивно возбуждается в определенной полосе частот, близкой к его резонансной частоте. Если размеры излучателя выбраны так, что в этой полосе его диаграмма направленности (ДН) и входное сопротивление меняются незначительно, а периодичность изменения размеров излучателей такова, что рабочие полосы примыкают друг к другу, то антенна будет сохранять свои характеристики в весьма широкой полосе частот. Так как свойства излучателей изменяются в зависимости от относительного изменения частоты, то при выполнении последнего условия электрические свойства антенны оказываются периодической функцией логарифма частоты. Отсюда и происходит название рассматриваемого типа антенн: логопериодические антенны. Естественно, что размеры отдельных излучателей антенны должны изменяться по закону геометрической прогрессии.

          В настоящее время частотно-независимые антенны широко применяются в телевизионных, радиовещательных, связных и радиолокационных системах.

1.Выбор и принцип действия вибраторной

логопериодической антенны

          К частотно-независимым антеннам относят слабонаправленные излучатели, способные работать в диапазоне с отношением верхней и нижней граничных частот 5:1 и более, при сохранении хорошего качества согласования входов и при не слишком сильном изменении формы диаграммы направленности. Потребность в таких антеннах возрастает при создании широкополосных систем связи, систем радиоразведки и радиопротиводействия.