Расчет геометрии излучающей части антенны. Расчет диаграмм направленности, страница 4

Проверим КБВ, исходя из :

Данная величина КБВ значительно меньше величины, указанной в задании. Исходное значение КБВ = 0.75

Для того чтобы выполнялось условие задания, а именно обеспечение КБВ > 0.75 необходимо уменьшить один из коэффициентов отражения. Так как наибольшим является коэффициент отражения от рупора, то согласование будет производиться именно здесь. Для этого в волновод будет установлен согласующий штырь, который представлен на рисунке ниже:

С учетом данного согласования произведем перерасчет результирующего коэффициента отражения с учетом того, что модули коэффициентов отражения от горла и от рупора равны 0,01. Имеем:

Пересчитав КБВ, получим:

Данное значение полностью удовлетворяет поставленному условию, так как полученный КБВ превышает минимально допустимое значение.

Раздел 5. Описание конструкции системы.

Условно всю рассчитываемую систему можно разделить на четыре основные части: излучательный рупор, фазовращатель, мост СВЧ и поглощающая нагрузка. Начнем последовательное их описание. Для удобства можно воспользоваться принципиальной схемой антенны на стр. 10.

На своем пути от генератора к излучательному рупору волна проходит через направленный ответвитель. Основное назначение направленного ответвителя, роль которого исполняет мост СВЧ,  – разделить идущую по волноводу мощность волны в заданном соотношении между  третьим и четвертым плечами, оставив второе плечо без мощности. Следует заметить, что мосты СВЧ обладают переходным ослаблением в 3 дБ.

Отделившись от основного волновода, часть мощности волны пойдет по направлению к фазовращателю. Фазовращатель используется для изменения фазы проходящей через него волны на заданное значение. В данной антенне был использован дискретный отражательный фазовращатель на основе полупроводникового выключателя. Данное фазо-изменяющее устройство состоит из ряда диафрагм с n-i-p-i-n диодами. Расстояние между такими пластинами было рассчитано в соответствующем разделе данной работы на основании заданного дискрета изменения фазы.

Что касается нагрузки, то они могут иметь различные формы, к примеру, клиновидные или экспоненциальные. Идеальная нагрузка имеет нулевой коэффициент отражения, что говорит о полном выделении на ней отраженной мощности. Основными параметрами нагрузки является ее длинна и форма. Если нагрузка экспоненциальная, то ее длина существенно меньше длины волны, в противном же случае ее длина выбирается примерно равной λ, что подтверждено представленным на странице 14 расчетом.

Раздел 6. Список литературы

  1. «Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов». Д. И. Воскресенский.
  2. «Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток». Д. И. Воскресенский
  3. Конспект лекций по курсу Антенны и Устройства СВЧ. Лектор – профессор В.М Максимов.
  4. Максимов В.М. “Устройства СВЧ: Основы теории и элементы тракта”. Издательство Сайнс-пресс, 2002г.
  5. Максимов В.М. “Линии передачи СВЧ-диапазона”. Издательство Сайнс-пресс, 2002г.

Оглавление

Введение………………………………………………………………………………………………4

Раздел 2. Расчет геометрии излучающей части антенны

            2.1 Выбор размеров излучающего рупора………………………………………………...6

2.2 Выбор размеров поперечного сечения волновода…………………………………...6

Раздел 3. Расчет диаграмм направленности

3.1  Горизонтальная поляризация…………………………………………………………..8

            3.2Вертикальная поляризация……………………………………………………………...9

            3.3 Диаграмма направленности решетки в горизонтальной плоскости при отклонении луча на заданный угол……………………………………………………………….10

            3.4 Диаграмма направленности решетки в горизонтальной плоскости без отклонения луча от нормали………………………………………………………………………11

Раздел 4. Расчет тракта СВЧ

            4.1 Выбор электрической схемы антенны……………………………………………….12

            4.2 Расчет направленных ответвителей………………………………………………….13

            4.3 Расчет моста СВЧ……………………………………………………………………….15

            4.4 Расчет дискретного отражательного фазовращателя……………………………...16

            4.5 Расчет параметров диафрагмы………………………..………………………………16

            4.6 Выбор нагрузки………………………………………………………………………….17

            4.7 Выбор геометрических размеров рупора……………………………………………..18

            4.8 Расчет результирующего коэффициента отражения……………………………….19

Раздел 5. Описание конструкции системы………………………………….…………………....22

Раздел 6. Список литературы………………………………………………………………………23

Оглавление……………………………………………………………………………………………24