Выбор и анализ возможного варианта построения антенны земной станции спутниковой связи, страница 12

φ

ψ(φ)

Р0(ψ)

ρ(ψ)

0

0

1

0,98875987

2

18,5964571

0,13276964

0,13115072

4

36,27243036

0,04671316

0,04596686

6

52,35542922

0,03332866

0,03243394

8

66,52250297

0,03303879

0,03099108

10

78,74781772

0,02700374

0,02100859

12

89,18599604

7,3592E-05

1,5139E-06

14

98,06817095

0,02052126

0,01312903

16

105,6367094

0,01490618

0,01312913

18

112,1133773

0,01048744

0,00994774

20

117,6881198

0,01474254

0,01443689

22

122,5182232

0,02007304

0,02003927

24

126,7317796

7,7252E-05

7,8243E-05

26

130,4323881

0,00522218

0,00535497

28

133,7037385

0,00320136

0,00332078

30

136,6135863

0,00326594

0,00342614

Рисунок 4.2.1 – Зависимость истинного и аппроксимирующего амплитудного распределения от угла

4.3 Расчет ДН антенны

Рассчитаем диаграмму направленности антенны по формуле:

                                    

где  ;

      

– относительный радиус.

Таблица 4.3.1 – Числовые значения амплитудного распределения антенны в зависимости относительного радиуса

φ

R`

θ

fap(θ)

0

0

0

1

18,5753

0,125484675

18,5753

0,92196335

36,2332

0,251046804

36,2332

0,73953929

52,3029

0,376763939

52,3029

0,53358777

66,4616

0,502713871

66,4616

0,28886369

78,6827

0,628974804

78,6827

0,12379917

89,1197

0,755625567

89,1197

0,03893928

98,0024

0,88274584

98,0024

0,00501408

105

1

105

0,00509883

Рисунок 4.3.1 – Зависимость амплитудного распределения относительного радиуса R`

а0 = 0,695; а1 = -0,8855; а2 = 0,1094

Результирующая расчётная формула, будет иметь вид:

Расчетные данные для построения ДН представлены в таблице 4.3.2

Таблица 4.3.2 – Числовые значения диаграммы направленности антенны

θ

FC(θ)

0

1

18,5753

0,725

36,2332

0,032445

52,3029

0,088

66,4616

0,101

78,6827

0,084

89,1197

0,043757

98,0024

0,017301

105

0,008

Рисунок 4.7 – Диаграмма направленности антенны

Ширина диаграммы направленности на уровне 0,707 равна 18,60. Уровень первого бокового лепестка можно найти по формуле:

 дБ

где

Заключение

В ходе курсового проектирования была спроектирована антенна Кассегрена для Земной станции спутниковой системы связи. Для этого был произведен расчет электрический и конструктивный параметров антенны ЗССС.

В результате расчёта были получены параметры антенны, соответствующие параметрам заданным техническим заданием. Антенна Кассегрена является короткофокусной узконаправленной, имеет ширину диаграммы направленности 18,60, характеризуется низким уровнем боковых лепестков -66,15145604 дБ. При проектировании были успешно применены элементы программирования в MathCAD, Excel, Visio и отображены схемы двухзеркальной антенны собранной по схеме Кассегрена, а также все необходимые таблицы и графики.

Список используемой литературы

1. «Антенны УКВ» Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Т., Терешин О.И.

2. «Зеркальные антенны для ЗССС» Фролов О.П., Вальд В.П.