Форма, размеры и конструкция антенн. Основные виды антенн, страница 3

Для расчёта ДН антенны с учётом тени воспользуемся программой AROUND. Для этого включим в площадь облучателя площадь трубок и вычислим диаметр тени:

7 Расчёт диаграммы направленности антенны

Для расчёта диаграммы направленности антенны воспользуемся программой AROUND.

Расчёт аппроксимирующего АР и ДН в плоскости вектора Е Рис.7:

Аппроксимирующая функция в плоскости E:

ДН с учётом тени в плоскости вектора Е Рис.8:

Расчёт аппроксимирующего АР и ДН в плоскости вектора Н (Рис.9):

Аппроксимирующая функция в плоскости Н:

ДН с учётом тени в плоскости вектора Е(Рис.10):

Проверка ДН антенны с помощью программы Mathcad

 

Рис.11 ДН в плоскости вектора Е:

 

Рис.12ДН в плоскости вектора Н:

8 Расчёт коэффициента использования поверхности

Полный КИП параболической антенны состоит из нескольких сомножителей:

Апертурный  КИП был рассчитан в программе AROUND.:

Итоговый апертурный КИП находится по формуле:

КИП рассеяния в E плоскости рассчитывается по формуле:

где обозначает угол, под которым виден край зеркала из фокуса;

Проведя расчёт, найдём КИП рассеяния в плоскости вектора Е:

Проведя расчёт, найдём КИП рассеяния в плоскости вектора Н:

Итоговый КИП рассеяния:

Расчёт КИПа затенения

Для расчёта КИПа затенения в плоскости вектора Е воспользуемся формулой:

 - параметр амплитудного распределения в апертуре,

параметр амплитудного распределения тени.

Окончательно КИП тени в плоскости вектора Е:

Для расчёта КИПа затенения в плоскости вектора Н воспользуемся формулой:

 - параметр амплитудного распределения в апертуре,

параметр амплитудного распределения тени.

Окончательно КИП тени в плоскости вектора Н:

Итоговый КИП тени:

Итоговый КИП данной антенны:

По следующей формуле рассчитываем КНД:

Полученный КНД выше заданного, но не больше чем на 10%.

9 Антенный переключатель

Антенные переключатели применяют в импульсных РЛС при использовании общей антенны для передачи мощного импульса и для приема отраженных от целей сигналов. На время излучения импульса передатчиком приемник должен быть отключен от тракта и защищен от действия мощного сигнала. В паузах между импульсами к антенне должен быть подключен приемник, а передатчик должен быть изолирован от тракта, чтобы не было ослабления принимаемых сигналов.

В большинстве антенных переключателей используют специальные электровакуумные приборы - газовые разрядники. Он представляет собой герметичный отрезок прямоугольного волновода, заполненный смесью паров воды с аргоном или водородом при низком давлении(100-10000 Па). На входе и выходе разрядника установлены резонансные диафрагмы, герметизированные пластинками из стекла или керамики(так называемые "окна") Внутри разрядника на средней линии широкой стенки волновода на расстоянии четверти волны один от другого и от окон связи располагаются конусные разрядные электроды, представляющие собой при отсутствии разряда емкостные штыри. Разрядные электроды совмещают с согласующими индуктивными диафрагмами, дополняющими схемы замещения электродов до параллельных резонансных контуров.

Переключение разрядника на отражение сигнала происходит автоматически под действием мощного сигнала передатчика.

В нашем случаи антенный переключатель сделан на основе прямоугольного волновода размерами 500х250 мм. Поэтому считаю целесообразным разместить антенный переключатель рядом с передатчиком а не с самой антенной.

[6]

Заключение

В данной работе была разработана зеркальная параболическая антенна радиусом 1,68 м с облучателем в виде полуволнового вибратора с рефлектором, работающая на длине волны 70 см с линейной поляризацией. КНД разработанной антенны равен  164,6, что больше заданных 150, но не более чем на 10%.

Список литературы

1. "Антенны" Марков Г.Т. и Сазонов Д.М. М., "Энергия", 1975.

2. "Антенно-фидерные устройства" Драбкин А.Л. М., "Сов. радио", 1974.

3. "http://www.krsystems.ru/catalog/products/cable/fider/ldf2/" - Интернет ресурс компании ООО "КР Системы".

4. "Устройства СВЧ и антенны" Воскресенский Д.И. - М,: Радиотехника, 2006. - 376с.:ил.

5. Методические указания к курсовому проекту по предмету: «Антенны и устройства СВЧ»/Сост.: Б.Д.Ситнянский, Н.В.Садовский, В.М.Гаврилов – Владимир 2004г.

5. "Проектирование антенно-фидерных устройств" Жук М.С. Молочков Ю.Б. М. - Л., изд-во "Энергия", 648 стр. с илл.

6. "Антенны и устройства СВЧ" Сазонов Д.М. - М.: Высш. шк., 1988. - 432 с.: ил.