Основные области использования радиоэлектроники

диаграмма направленности удовлетворяла техническому заданию уменьшим длину цилиндра до56 см , и его радиус до 11см.

С изменением линейных размеров, уменьшится площадь тени:

S_T= 56*2.6+2*22*2-2*2*2.6=223,2cм²

Рис. 16.

 Диаграмма направленности с учетом тени при R=11cм, длинна =56см.

Так же изменится фокусное расстояние антенны:

=10.6 см;

Изменятся параметры зеркала:

х	0	0.2R	0.4 R	0.6 R	0.8 R	R
z, см	0	0.114	0.457	1.027	1,826	2,854
θ, 0	0	10.96	21.92	32.88	43.84	54.8
Fобл(θ)	1	0.97	0.883	0.748	0.581	0.401
g(θ)	1	0.961	0.851	0.688	0.5	0.316

Окончательный профиль зеркала будет иметь вид:

Рис. 17.

Окончательный профиль зеркала.

Расчет КИП антенны

Производится окончательный расчет КИП антенны.[9]

Общий КИП антенны состоит из произведения КИПа апертурного, рассеяния и затенения.  ν=ν_а∙ν_р∙ν_з;

где ν_а - апертурный КИП, ν_р-  КИП рассеяния, ν_з - КИП затенения.

Апертурный КИП рассчитывался в программе Rectangl.

;  ;

Находится апертурный кип:

;

КИП рассеяния в E плоскости рассчитывается по формуле:

где  угол между фокусом и краем раскрыва антенны.

Так как диаграмма облучателя является простой функцией, отношение вычисляется(предварительный перевод 54,8⁰=0.956 рад):

КИП рассеяния в плоскости вектора H ν_Н,р=1

КИП рассеяния рассчитывается по формуле :

ν_р=ν_р,Е∙ν_р,H=0,959;

Производится проверка КИП рассеяния в плоскости вектора Е ν_Е,р, графическим методом:

Е ν_Е,р==096;

Полученный результат, близок к расчетному, что подтверждает правильность произведенных действий.

Рис. 18.

Графическое нахождение КИП рассеяния в плоскости вектора Е.

КИП затенения в плоскости вектора E рассчитывается по следующей формуле.

ν_з,Е=(1-M_t/M)²;

M_Е=*L_x*L_y;

M_Е=(0,316+ + ++0.1 ++0,04 )22∙56=896,624 см²;

M_Е=*L_x*L_b;

M_t,Е =(0,316+ + ++0.1 ++0,04 )55∙2,6=41,629 см²;

ν_з,Е=(1-121,514/1028,2)²=0,909;

КИП затенения в плоскости вектора H рассчитывается по следующей формуле.

ν_з,Е =(1- M_t /M)²;

где M_Н =1∙56∙22=1223 см²;

M_t,Н =1∙56∙2=112 см²;

ν_з,Н=(1-110/1210)²=0,826;

КИП  затенения рассчитывается по формуле :

ν_з= ν_з,Е ν_з,Н =0,909*0,826=0,75

Расчет общего КИПа:

ν=ν_а∙ν_р∙ν_з =0,914∙0,959∙0,75=0,66;

Для полученного значения КИП и площади антенны рассчитываем КНД:

КНД==868,12;

Получившейся КНД отличается от использовавшегося в первоначальных расчетах. Это объясняется тем, в конструкции устройства использованы медные трубки держащие облучатель, которые уменьшают КИП затенения в плоскости вектора Н. Так как КНД устройства не определен техническим заданием, а антенна должна эксплуатироваться на воздушных судах, считаю не целесообразным уменьшение толщины трубок.

Особенности установки антенны

Тактико-технические характеристики современных аэрокосмических систем различного назначения, а значит и эффективность их использования во многом определяются техническими характеристиками радиотехнических систем, размещенных на борту. На спускаемых космических аппаратах используются радиотехнические системы связи, телеметрические системы, а на космических аппаратах многократного использования также радиотехническая система управления посадкой.

Все перечисленные бортовые радиотехнические системы для связи с внешним пространством работают на бортовые антенные устройства. Для защиты от внешних воздействий они закрываются плоской диэлектрической теплозащитой. Причем бортовая антенна вместе с теплозащитой образует единую конструкцию - антенное окно.

Разработка и реализация антенных окон - сложная задача, требующая совместных усилий специалистов, работающих в области конструирования, электродинамики, материаловедения, технологии и т. д. Такая ситуация объясняется требованиями, предъявляемыми к характеристикам антенных окон, и сложностью условий их эксплуатации. Безусловно, основными характеристиками окон являются характеристики радиотехнические потери энергии в антенной вставке, диаграмма направленности и ряд других характеристик излучения.

При сверхзвуковых скоростях полета требования к аэродинамическим, механическим и термическим характеристикам антенных окон значительно усложняются. В этом случае учет особенностей эксплуатаций становится совершенно необходим для реализации требуемых радиотехнических характеристик (РТХ). Это объясняется тем, что при сверхзвуковых и особенно гиперзвуковых скоростях полета возникают совершенно новые воздействия, ранее не имевшие места. При этом очень важным становится вопрос аэродинамического нагрева обтекателей и окон.

Так как, разработанное  устройство имеет малые габариты, и относительно не большой вес, то она прекрасно подходит для установки в антенное окно на летательном аппарате.

Заключение

В данной работе был произведён расчет антенной системы состоящей из зеркала и облучателя. Зеркало выполнено в виде параболического цилиндра с размерами  22х56. Был рассчитан облучатель в виде антенной-щелевой решетки с размерами 56х2.6см. Для данной антенной системы ширина ДН с учётом тени на уровне