Однозеркальная параболическая антенна СВЧ. Общие требования к антеннам спутникового телевидения

Сибирский Государственный Университет

Телекоммуникации и Информатики

Хабаровский филиал

Курсовая работа

По предмету: РРВ и АФУ

Однозеркальная параболическая антенна СВЧ

Выполнил: студент (уск) 3-го курса

Шифр:

Проверил:

2002

СОДЕРЖАНИЕ

     Задание

Введение

1  Общие требования к антеннам спутникового телевидения

2  Расчет облучателя

3  Расчет диаграммы направленности облучателя

4  Расчет геометрических размеров антенны

5  Расчет диаграммы направленности антенны

Заключение

Литература

Задание на курсовой проект

Искусственный спутник Земли, находящийся на стационарной орбите, предназначен для ретрансляции телевизионных сигналов на линии Земля-ИСЗ-Земля. Спроектировать передающую антенну, установленную на борту спутника.

Гц – средняя рабочая частота

Gпр =51 дБ- коэффициент усиления антенны

Тип облучателя-открытый конец прямоугольного волновода (д)

Фидерный тракт - прямоугольный волновод (ПВ)

Рпер = 40 Вт – мощность бортового передатчика

Рвхпр =-110 дБ Вт – мощность сигнала на входе наземного приемника.

-полоса пропускания

L =40000 км – протяженность радиолинии

ВВЕДЕНИЕ

Общие сведения и принцип действия зеркальной антенны.

Зеркальными антеннами называют антенны, у которых поле в раскрыве формируется в результате отражения электромагнитной волны от металлической поверхности специального рефлектора (зеркала). Источником электромагнитной волны обычно служит какая-нибудь небольшая элементарная антенна, называемая в этом случае облучателем зеркала или просто облучателем. Зеркало и облучатель являются основными элементами зеркальной антенны.

Зеркало обычно изготовляется из алюминиевых сплавов. Иногда для уменьшения парусности зеркало делается не сплошным, а решетчатым. Поверхности зеркала придается форма, обеспечивающая формирование нужной диаграммы направленности. Наиболее распространенными являются зеркала в виде параболоида вращения, усеченного параболоида, параболического цилиндра или цилиндра специального профиля. Облучатель помещается в фокусе параболоида или вдоль фокальной линии цилиндрического зеркала. Соответственно для параболоида облучатель должен быть точечным, для цилиндра – линейным. Наряду с однозеркальными антеннами применяются и двухзеркальные.

Рассмотрим принцип действия зеркальной антенны. Электромагнитная волна, излученная облучателем, достигнув проводящей поверхности зеркала, возбуждает на ней токи, которые создают вторичное поле, обычно называемое полем отраженной волны. Для того чтобы на зеркало попадала основная часть излученной электромагнитной энергии, облучатель должен излучать только в одну полусферу в направлении зеркала и не излучать в другую полусферу. Такие излучатели называют однонаправленными.

В данном курсовом проекте произведен расчет и проектирование параболической антенны по варианту 40.

В ходе расчетов был произведен выбор конструкции антенны, рассчитана диаграмма направленности облучателя и антенны в целом, произведена оценка общих требований к антеннам спутникового телевидения.

Объем необходимых расчетов и проектирования обусловлен заданием (стр3).

В курсовой работе использованы стандартные способы расчетов и проектирования, взятые из приведенной в конце литературы.

Весь ход проектирования производился с использованием ЭВМ, что позволило ускорить процесс расчетов.

1.  Общие требования к антеннам спутникового телевидения.

Передающая антенна, находящаяся на борту ИСЗ должна иметь малые размеры, вес, высокую механическую прочность, с тем, чтобы выдержать перегрузки при запуске ИСЗ. При этом фидерный тракт по возможности должен быть коротким.

Электрические характеристики, применяемые к антеннам данного класса:

1  Коэффициент усиления достаточно высокий

2  Уровень боковых лепестков достаточно низкий (с тем чтобы не создавать помех наземным службам)

3  Ограниченная мощность бортового передатчика

4  Узкая ширина главного лепестка диаграммы направленности

5  Поляризация излучения линейная или круговая

6  Приемные антенны располагают на крышах, балконах и стенах домов. Приемные антенны принимают сигнал на уровне помех, поэтому принимают необходимые меры, приводящие к повышению отношения сигнал/шум.

Электрические характеристики, применяемые к приемным антеннам:

1  Достаточно низкие уровни (-30…-40 дБ) боковых лепестков и заднего лепестка, т.к. помехи принимаются в основном этими лепестками.

2  Расположение антенн выбирается т.о., чтобы на них не попадали побочные наземные излучения

3  Коэффициент усиления достаточно большой

4  Очень узкий главный лепесток нежелателен, т.к. возможна потеря ИСЗ при ветре и других погодных условиях. Выбор и оптимизация антенны осуществляется по минимальному значению