ВЩАР с частотным сканированием. Патентный обзор, расчет антенны, моделирование следящей системы, страница 3

Амплитуда напряжения в пучности при равномерном амплитудном распределении по раскрыву антенны:

где  – предельное значение напряжённости поля, при котором происходит электрический пробой воздуха.

Внешняя проводимость излучения щели в волноводе:

где  – сопротивление излучения эквивалентного симметричного вибратора.

Мощность подводимая к антенне рассчитывается по формуле:

КНД антенны:

[U10] 

где:

 - коэффициент использования раскрыва при равномерном распределении,

 - коэффициент для продольных щелей в широкой стенке волновода.

Коэффициент усиления антенны определится по формуле:

где – КПД прямоугольного волновода с волной типа  равный 90%.

Длина антенны будет равна:

Множитель антенной решетки определяется по формуле:

где  –  сдвиг по фазе между полями, создаваемые в точке наблюдения соседними излучателями.

ДН одной щели:

ДН антенной решетки:

Рисунок 1 – ДН в плоскости H в полярных координатах

Рисунок 2 – ДН в плоскости H в декартовых координатах

Рисунок 3 – ДН в плоскости E в полярных координатах

[U11] [U12] [U13] 

Рисунок 4 – ДН в плоскости E в декартовых координатах

Рисунок 5 – ДН одной щели в плоскости YOZ[U14]  в полярных координатах

[U15] 

Рисунок 6 – ДН одной щели в плоскости YOZ в декартовых координатах

После полученных графиков проверим уровень боковых лепестков на соответствие техническому заданию. По т.з. уровень боковых лепестков не должен превышать -13 dB. Сделав трассировку ДН, получим максимальный уровень боковых лепестков -13.26 dB. [U16] Результат, учитывая погрешность измерений, можно считать удовлетворительным для т.з. Теперь вместо ширины ДН подставим направление главного максимума ДН на центральной частоте антенны, и получим идентичный предыдущему результат.

Рассчитаем основные характеристики волновода щелевой решетки с частотным сканированием.

Замедление фазовой скорости:

Замедление групповой скорости:

Предельная пропускная мощность:

Коэффициент затухания:

Углочастотная чувствительность на средней длине волны:

[U17] 

[U18] 

Список литературы[U19] 

1.Антенны и устройства СВЧ. Задания и методические указания к выполнению курсовой работы. Сост. Ю.П. Саломатов; КрПИ.– Красноярск, 1986.

2. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решёток. Под редакцией профессора Д. И. Воскресенского; Москва “Радио и связь” 1981.

---