Выбор и анализ возможного варианта построения антенны земной станции спутниковой связи, страница 10

В качестве фидера могут использоваться прямоугольные, круглые и овальные волноводы. Наиболее приемлемым вариантом является эллиптический гофрированный волновод. Так как при использовании круговой поляризации прямоугольный волновод обладает меньшей эффективностью. А также ЭВГ обладают определённой гибкостью, это качество позволяет при монтаже сравнительно легко придавать тракту наиболее целесообразную конфигурацию. Поэтому при монтаже требуется минимальное число фланцевых соединений. Поэтому при монтаже требуется минимальное число фланцевых соединений.

Так же в волноводный тракт могут быть включены следующие компоненты:

- комбайнер – служит для совмещения передачи и приема и для разделения (сложения) сигналов по видам поляризации. Может быть 2-х портовый без поляризационного уплотнения и 4-х портовый.

- поляризатор – служит для преобразования линейно-поляризованных ЭМВ в волны с круговой поляризацией и обратно.

- согласующие переходники разных типов волноводов

- ферритовые циркуляторы – для разделения каналов передачи и приема

- устройства поворота плоскости поляризации (для линейной поляризации)

- дегидраторы – для подачи под небольшим избыточным давлением осушенного воздуха во внутреннюю полость АФТ с целью недопущения образования в нем влаги.

3. Конструктивный расчет

Рассчитаю коэффициент усиления передающей антенны GПД, используя формулу:

, где

LКМ – протяженность радиолинии;

fМГц – рабочая частота в МГц;

GПР – коэффициент усиления приемной антенны;

РПД – мощность передатчика;

РПР – мощность сигнала на входе приемника;

ηпр – потери в АФТ на приеме;

ηпд – потери в АФТ на передаче;

LДОП – дополнительный коэффициент; LДОП = 2 дБ.

дБ

Для того чтобы выразить GПД в раза необходимо использовать известное соотношение:

Коэффициента направленного действия (КНД) определяется как отношение коэффициента усиления к КПД. Пусть КПД равен 0,85. При этих значениях, КНД определиться как:

Рассчитаю геометрические характеристики большого и малого зеркала. Определяю площадь поверхности большого зеркала без учета затенения:

м

Определяю радиус большого зеркала без учета затенения:

м

Диаметр малого зеркала можно определяется как 0,15÷0,2 диаметра большого зеркала:

м

Для определения эксцентриситета необходимо знать угол облучения большого зеркала ψ0. Пусть ψ0 = 1050, тогда:

е = 1,486

Зная эксцентриситет и угол облучения большого зеркала по рисунку 3.1 определяю угол облучения малого зеркала φ2.

Рисунок 3.1 – Зависимость эксцентриситета от углов φ2 и ψ0.

По вертикали откладываю значение эксцентриситета. При пересечении с кривой для ψ0 = 1050 найду значение φ2. Этой точке будет соответствовать угол φ2 = 28,3620.

По известным углам найду фокусное расстояние малого зеркала:

м

Определяю фокусное расстояние большого зеркала:

м

Найду расстояние между двумя фокусами эллипсоида:

м

Найду расстояние между вершинами эллипсоида:

м

Необходимо учитывать площадь затенения при расчете диаметра большого зеркала. Для этого используется формула:

м2

м

После этого необходимо произвести пересчет площади и фокуса большого зеркала и эксцентриситет.

м2

м

е = 1.23869

Расчет профилей большого и малого зеркала производится по формулам:

Значение угла ψ будет варьироваться от -1050 до +1050, приведенные в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Зависимость ρбз и ρмз в зависимости от ψ