Расчет Волноводной-щелевой антенны. Расчет решетки Волноводной-щелевой антенны

Часть 1

Расчет Волноводной - щелевой антенны

1. Расчет расстояния между щелями

При этом условии поля сложатся по фазе, угол между двумя лучами будет составлять 40˚, поэтому угол между лучом и нормалью к  антенне составит 20˚, т.е.

                                                       

Длину волны(λ) рассчитаем по формуле

где 

               

2. Расчет размеров волновода

В резонансных антеннах расстояние между соседними щелями равно λв, т.е.  λв=d, λв может быть рассчитана по формуле

  

заменим λв на уже известное d, можно найти размер широкой стенки волновода, а размер узкой стенки составляет ½ от размера широкой стенки волновода. Составим систему уравнений из которой найдем размеры волновода.

 

т.е. a=2.74 см, b=1.37 см.

3. Расчет числа щелей.

Щели вырезают не на одинаковом расстоянии друг от друга, для того что бы появились амплитудные искажения, в центре 1, на краях 0.3. Расчет количества щелей будем проводить по формуле

где с1=0.3, Фmax=20˚, Ф0.5=6.6˚.

Подставив эти данные в уравнение получим

Т.к. число щелей должно быть четным(т.е. относительно центра число щелей должно быть одинаковым), то принимаем n=8.

4. Расчет смещения щели от середины широкой стенки волновода.

 Рассчитаем напряжения на каждой щели, относительно центра антенны.

Переменная i будет изменяться от 1 до n/2, т. е. до 4. Вычислим сами напряжения

Вычислим проводимости на каждой из щелей

 

С другой стороны проводимости щелей можно рассчитать по формуле

 

Подставив в эту формулу уже рассчитанные проводимости, найдем смещения (x). Обозначим все известные справа переменные в этой формуле за r, и рассчитаем эту переменную

 

из вычисленного мы получаем смещение щели от середины широкой стенки волновода

5. Расчет ширины щели (∆).

Примем  Rвх=470 Ом

Pi найдем из формулы

где, UaiN возьмем напряжение на первой щели, а Рг это мощность в антенне, которая нам задана, подставив эти значения получим

Теперь рассчитаем ширину щели

т.е. ширина щели ≈2.06E-3 м.

6. Расчет длины щели.

7. Построим график КБВ.

где Г(f)

8. Расчет ДН РВЩА.

График ДН будем строить по формуле

Часть 2

Расчет решетки Волноводной - щелевой антенны

1. Расчет ВЩА

 - расстояние между щелями решетки, размеры волновода решетки, примем такими же, как у антенны, т.е.

расстояние между щелями решетки будет

d=0.058 м

размер широкой стенки волновода решетки будет

а=2.74 см

размер узкой стенки волновода решетки будет

b=1.37 см

-расчитаем количество щелей волновода решетки. Расчет количества щелей будем проводить по формуле

где с1=0.3, Фmax=20˚, Ф0.5=13˚.

Подставив эти данные в уравнение получим

     

Т.к. число щелей должно быть четным(т.е. относительно центра число щелей должно быть одинаковым), то принимаем n=4.

  -рассчитаем напряжения на каждой щели, относительно центра антенны.

Переменная i будет изменяться от 1 до n/2, т. е. до 2. Вычислим сами напряжения

-ширину и длину щели примем равными такими же, как у антенны.

-рассчитаем ДН решетки

График ДН будем строить по формуле

2. Расчет КНД.

Расчет КНД произведем по формуле

где, Ф0.5xy=6.6˚  Ф0.5xz=13˚, подставив, получим

D=120