(Версия для печати)
Представлены описания программ расчетов диаграмм направленности антенн основных типов при часто встречающихся амплитудно-фазовых распределениях. Для пользования программами не требуется навыков программирования, необходимо лишь найти программу, соответствующую задаче, и определить исходные данные.
Программы могут быть использованы при проведении предварительных расчетов к лабораторным работам по дисциплинам «Устройства СВЧ и антенны», «Техническая электродинамика», в курсовом и дипломном проектировании и в простых инженерных расчетах.
Б.Д Ситнянский
Введение
Для понимания принципа действия различных антенн и их разработки ключевым моментом является уяснение взаимосвязи между амплитудно-фазовым распределением (АФР) в антенне и ее диаграммой направленности (ДН), которая аналитически определяется как интегральное преобразование типа Фурье от амплитудно-фазового распределения в раскрыве антенны.
При анализе различных антенн задают некоторое АФР и вычисляют ДН. Для ряда частных случаев АФР интегралы приводят к относительно простым соотношениям, а чаще всего это невозможно, поэтому расчет ДН является всегда трудоемким вычислительным процессом.
Для ускорения расчетов в лаборатории «Антенны и техника СВЧ» кафедры РТ и РС имеется набор программ для расчетов ДН ряда антенн. В большинстве программ ДН рассчитываются по относительно простым формулам, в других случаях вычисляются интегралы.
Для проведения расчетов необходимо подобрать программу, соответствующую типу антенны (линейная, апертурная, дискретная), апроксимировать реальное АФР подходящей функцией, подготовить числовые данные для ввода и ввести их.
Ввод исходных данных
При вводе исходных данных:
- - должен соблюдаться порядок, указанный в описании соответствующей программы;
- - числовые данные, имеющие одну размерность, вводятся в одинаковых размерных единицах.
Распечатка результатов расчета содержит:
- - название программы и исходные данные;
- - коэффициенты и значения, указанные в программе;
- - углы и соответствующие им значения диаграмм;
- - словесные комментарии к расчету.
Пакет ANT
Служит для предварительного расчета ДН антенн перед лабораторными работами или при курсовом и дипломном проектировании, если простые программы, содержащиеся в пакете, помогают решить поставленные задачи.
В пакет входят программы:
Линия 1 - расчет ДН линейной синфазной антенны с амплитудным распределением (АР) вида “косинус на пьедестале”.
Линия 2 - расчет ДН линейной синфазной антенны с АР вида “квадратичная парабола на пьедестале”.
Линия Ф1 - расчет ДН линейной антенны с равномерным АР при квадратичным фазовым распределением ФР.
Линия Ф2 - расчет ДН линейной антенны с косинусоидальном АР при квадратичном ФР.
Линия-тень - расчет ДН прямоугольной синфазной антенны в одной из плоскостей с учетом прямоугольного затенения центральной части антенны.
Круг - расчет ДН круглого синфазного раскрыва с АР вида “квадратичная парабола на пьедестале”.
Круг-тень - расчет ДН круглого синфазного раскрыва с АР вида квадратичная парабола на пьедестале с учетом круглого пятна тени в центре раскрыва.
Решетка - расчет ДН линейной эквидистантной решетки ненаправленных излучателей при равномерном АР и линейном ФР.
Принятые обозначения:
l - длина волны,
L - размер антенны,
d - расстояние между элементами в антенной решетке,
n - число излучателей в антенной решетке,
m - число боковых лепестков в ДН,
j - сдвиг по фазе в питании соседних излучателей,
p - величина пьедестала в амплитудном распределении,
F - значение ДН (как правило нормированное),
g(x), g(
) - функция
амплитудного распределения,
y(x) - функция фазового распределения
Линия-1
Программа расчета ДН линейной синфазной антенны с амплитудным распределением вида “косинус на пьедестале”.
Формула для расчета ДН:
,
где 
В качестве элементарного излучателя в антенне принят элемент Гюйгенса.
Для расчета вводятся :
l - длина волны ,
L - размер антенны ,
p - величина пьедестала в амплитудном распределении ,
m - число боковых лепестков в ДН .
Если необходимо рассчитать ДН в пределах всего переднего полупространства (-90°< q <90°), то число m нужно задать заведомо большим общего числа лепестков в ДН, т.е. m>L/l.
На печать выводятся углы и соответствующие значения ДН. Угол отсчитывается от нормали к антенне.
Программа расчета ДН линейной синфазной антенны с амплитудным распределением вида “квадратичная парабола на пьедестале”.
Формула для расчета ДН:
, где
В качестве элементарного излучателя в антенне принят элемент Гюйгенса.
Для расчета вводятся :
l - длина волны ,
L - размер антенны ,
p - величина пьедестала в амплитудном распределении ,
m - число боковых лепестков в ДН .
Если необходимо рассчитать ДН в пределах всего переднего полупространства (-90°< q <90°), то число m нужно задать заведомо большим общего числа лепестков в ДН, т.е. m>L/l .
На печать выводятся углы и соответствующие значения ДН. Угол отсчитывается от нормали к антенне.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
