Применение сингулярного интегрального уравнения для расчёта тонкого электрического вибратора

Содержание

1. Исходные данные                                                                                       3

1.1 Условные обозначения, используемые в проекте                                  3

1.2. Патентный поиск                                                                                     4

2. Анализ задания на проект                                                                          7

3. Проектирование и расчет антенны.                                                           10

3.1. Расчет основных характеристик антенны.                                             10

3.2. Согласование антенны и подбор фидера.                                              17

3.3. Расчет мощности сигнала на входе согласованного приемника 18

4. Настройка антенны                                                                                    19

5. Электромагнитная совместимость и безопасность и экология производства при разработке антенной системы                          20

5.1. Воздействие электромагнитных излучений на организм человека          20

5.2. Действие высокочастотных электромагнитных полей на человека          20

5.3. Требования к коллективным и индивидуальным средствам защиты от неблагоприятного влияния ЭМП.                                                       23

6. Результаты расчетов                                                                                  25

Список литературы                                                                                        26

Приложение А                                                                                                27

1.  Исходные данные к проекту.

Номер группы	Номер по журналу группы	Номер зачетной книжки	Номер зачетной книжки + номер в журнале группы
Р52-4	1	021554	5

Тип антенны, ее вид (приемная или передающая)	Частота (МГц) Мощность (Вт)	Ширина ДН по уровню половинной мощности (градусы)	Уровень боковых лепестков (dB)	Дополнительные данные (из таблиц 4, 5, 6)
Л, Приемная	6.3 МГц 5 Вт.	6.5 град.	17

1.1. Условные обозначения, используемые в проекте.

BW – полоса пропускания антенны. Если не указано иное, то по уровню КСВ<2.

C – емкость.

ε – диэлектрическая проницаемость.

λ – длинна волны.

dBd – единица измерения усиления относительно диполя, находящегося в свободном пространстве.

dBi – единица измерения усиления относительно изотропного излучателя.

F/B – отношение излучений вперед/назад.

F – частота.

Ga – усиление антенны.

GP – вертикальный несимметричный вибратор.

jXa – реактивная часть входного сопротивления антенны.

jX_L – реактивная часть сопротивления нагрузки линии.

jX_l – реактивная часть входного сопротивления линии.

L – индуктивность. Также длина линии.

Q – добротность.

R – радиус провода.

Ra – активная часть входного сопротивления антенны.

R_L – активная часть сопротивления нагрузки линии.

R_l – активная часть входного сопротивления линии.

Za – комплексное входное сопротивление антенны (импеданс)

Zo – волновое сопротивление линии.

Z_L – комплексное сопротивление нагрузки линии.

Z_l – комплексное входное сопротивление линии.

ДН – диаграмма направленности.

КСВ – коэффициент стоячей волны.

КНД – коэффициент направленного действия.

1.2. Патентный поиск.

Применение сингулярного интегрального уравнения для расчёта тонкого электрического вибратора / Неганов В. А., Матвеев И. В. // Докл. РАН. – 2000. – 373,1. –С. 36 – 38. –Рус.

Предложен метод для расчёта поверхностной плотности тока при разных длинах вибратора. Исследования на внутреннюю сходимость численных результатов показали, что метод обладает достаточно быстрой сходимостью и большой точностью. [8]

Расчёт плотности потока энергии в близи симметричного вибратора методом обобщённой эквивалентной цепи / Бузов А. Л., Казанский Л. С., Минкин М. А., Юдин В. В. //Физ. Волн. процессов и радиотехн. системы. -2000.-3,2 С. 51-53. Рус.; рез. англ. [8]

Методом обобщённой эквивалентной цепи рассчитано распределение токов и напряжений вдоль длины симметричного вибратора и на этой основе – распределение плотности потока энергии в непосредственной близости от его поверхности.

Неразрывный вибратор /Григоров И. Н. // Радиоконструктор. -2000. -8. С.8. –Рус.Предложен неразрывный вибратор, используемый при конструировании вертикальных антенн. Такой тип антенн целесообразно использовать в диапазонах 6-30 метров, где её высота ещё относительно невелика. [8]

Простая антенна в виде симметричного вибратора с треугольными плечами и симметричные антенные решётки на его основе. Bowtie patch antennas and simple arrays for wireless indoor communicanions / Uysal Sener, Leon Voor-Seng, Ng Chee Hong // IEEE Trans/ Microwave Theory and Techn. -1999 -47, №6, ч. – С. 738-745. Англ.

Рассмотрены варианты симметричных плоских АР на основе плоского симметричного вибратора с треугольными плечами. Вибраторы нанесены алюминиевой фольгой на опорный субстрат толщиной 0,79 мм с диэл. постоянной 2,2 и запитываются в центре через коаксиальный кабель. Характеристики АР из двух различно расположенных  диполей или расположенных в плоскости четырёх полуволновых диполей сняты  эксперим. или определены теор. на частоте около 10 ГГц. В зависимости от расположения диполей коэффициент усиления находится в пределах 13,71-15,3 дБ для двухдипольной антенны и равен 17,3 дБ для четырёх дипольной плоской АР. Полоса пропускания АР составляет~10 ГГц по уровню КСВН 2:1.[8]

Работа скважинной вибраторной антенны в импульсном режиме – анализ на основе интегрального уравнения типа Поклингтона / Семенихин И. Н. (г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5) // 54-я НТИ, посвящённая Дню радио, апр., 1999 : Тез. докл. –СПб., 1999. –С. 3-4 Рус.

Рассматривается работа передающей скважинной вибраторной антенны, возбуждаемой периодической последовательностью видеоимпульсов напряжения. Исследуется зависимость тока в антенне от электропроводности и диэл. проноцаемости окружающей среды и параметров оболочек антенны