Расчёт волноводно-щелевой антенной решётки

Тип: курсовая работа
Категория: Коммуникации и связь

Скачать

Купить

Анализ распространения радиоволн. Расчет волноводно-щелевой антенной решетки резонансного типа, направленность в плоскости Н. Исследование фазовой характеристики антенны. Параметры передачи и приема. Воздействие электромагнитных излучений на организм.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Курсовая работа

по курсу: «Антенны и устройства сверхвысоких частот»

Тема: «Расчёт волноводно-щелевой антенной решётки»

Задание по курсовой работе

1. Тема проекта Волноводно-щелевая антенная решетка резонансного типа

2. Срок сдачи законченного проекта 15мая 2008 года.

3. Исходные данные к проекту:

Входные данные для проекта

Таблица 1

Номер группы

Номер по журналу группы

Номер зачетной книжки

Номер зачетной книжки +

номер в журнале группы

553011

Данные для расчета антенны

Таблица 2

Тип антенны, ее вид (приемная или передающая)

Частота (МГц)

Мощность (Вт)

Ширина ДН по уровню половинной мощности (градусы)

Уровень боковых лепестков (dB)

Дополнительные данные (из таблицы 4,5,6)

Волноводно-щелевая антенная решетка резонансного типа, приемная

f=2800

Р=5

2,7

Введение

Щели в качестве излучающих элементов или самостоятельных антенн широко используется в технике СВЧ. Волноводно-щелевые линейные антенные решетки обеспечивают сужение диаграммы направленности в плоскости, проходящей через ось волновода.

Основными достоинствами ВЩАР являются:

1. Ввиду отсутствия выступающих частей, излучающая поверхность ВЩР может быть совмещена с внешней поверхностью корпуса летательного аппарата, не внося при этом дополнительного аэродинамического сопротивления (бортовая антенна).

2. В них могут быть реализованы оптимальные ДН, так как законы распределения поля в раскрыве могут быть различными за счет изменения связи излучателей с волноводом.

3. Они имеют сравнительно простое возбуждающее устройство, просты в эксплуатации.

Недостатком ВЩАР является ограниченность диапазонных свойств. При изменении частоты в несканирующей ВЩАР происходит отклонение луча в пространстве от заданного положения, сопровождающееся изменением ширины ДН и ее согласования с питающим фидером.

Волноводно-щелевые антенны, используемые в качестве излучателя, имеют несколько щелевых вибраторов, прорезанных в волноводе. Щель обладает резонансными свойствами. Резонансная длина щели приблизительно равна 2l ? л0 / 2. Прорезанная в волноводе щель имеет однонаправленное излучение и может быть прорезана в широкой и узкой стенках волновода. При этом продольная щель в широкой и узкой стенках эквивалентна параллельно включенному в линию сопротивлению, поперечная щель в широкой стенке - включенному последовательно.

Сопротивление щели зависит от места расположения в волноводе. В тех случаях, когда необходимо обеспечить согласование антенны с трактом, меняют место расположения щели или поворачивают её. Например, продольная щель в центре широкой стенки волновода почти не излучает; если же её поворачивать или смещать в сторону боковых стенок, то излучение увеличивается; поперечная щель в узкой стенке волновода также почти не излучает, но при её повороте излучение увеличивается. Ширина щели определяется из условия электрической прочности. Увеличение ширины щели увеличивает её электрическую прочность и уменьшает резонансную длину, которая становится меньше л0 / 2. Для получения узкой диаграммы направленности применяют многоэлементные волноводно-щелевые антенны.

Если антенны состоят из N продольных щелей, расположенных на расстоянии лв / 2, то для достижения полного согласования сопротивление каждой щели должно быть больше волнового сопротивления волновода в N раз. Аналогично этому сопротивление поперечной щели должно быть меньше волнового сопротивления волновода в N раз. Если щели возбуждены синфазно, то максимум главного лепестка будет ориентирован перпендикулярно плоскости расположения щелей, причём в плоскости, перпендикулярной продольной оси волновода, ДН будет широкой, а в плоскости, содержащей ось волновода, - узкой и тем уже, чем больше длина антенны.

Достигнуть синфазного возбуждения антенны можно двумя способами: выбором расстояния между соседними щелями, равным лв или лв / 2. В обоих случаях резонансные решетки имеют синфазное возбуждение всех щелей (с учетом дополнительного сдвига фаз соседних продольных щелей на , за счет их взаимного расположения по разные стороны от середины широкой стенки).

Синфазные антенны обычно работают в режиме стоячей волны, для обеспечения которого в конце антенны устанавливают коротко-замыкающий поршень. Расстояние между поршнем и последней щелью должно быть таким, чтобы щели находились в пучности стоячей волны в волноводе. Синфазные многощелевые антенны являются резонансными.

1. Патентный поиск

Номер публикации	2079190
Вид документа	C1
Дата публикации	1997.05.10
Страна публикации	RU
Регистрационный номер заявки	94042712/09
Дата подачи заявки	1994.12.01
Дата публикации формулы изобретения	1997.05.10
Номер редакции МПК	6
Основной индекс МПК	H01Q13/00
Основной индекс МПК	H01Q21/00
Название	ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА
Аналоги изобретения	Патент Японии N 1-48503, кл. Н О1 Q 13/10, 1989. Патент Франции N 2638288, кл. Н О1 Q 13/10, 990.
Имя заявителя	Акционерное общество закрытого типа Международный концерн космической связи "Косс"
Имя изобретателя	Щербаков В.И.
Имя патентообладателя	Акционерное общество закрытого типа Международный концерн космической связи "Косс"

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к волноводно-щелевым антенным решеткам. Задачей изобретения является подавление паразитных дифракционных лепестков в диаграмме направленности антенной решетки при использовании многомодового волновода без диэлектрического заполнения и улучшения согласования антенны. Задача решается таким образом, что в волноводно-щелевой решетке, содержащей полый многомодовый прямоугольный волновод с высотой, не превышающей половины длины волны, запитываемый с одного входа линейной волноводно-щелевой решеткой, возбуждающей в волноводе синфазный фронт волны, с выполненной в широкой стенке волновода плоской периодической решеткой, состоящей из поперечных к оси волновода щелевых излучателей, расположенных в узлах прямоугольной сетки координат, по широкой стенке волновода над излучателями симметрично установлены прямоугольные металлические скобы с высотой, не превышающей половины длины волны, и шириной в половину длины волны.

Рис. 1

Номер публикации	2206157
Вид документа	C2
Дата публикации	2003.06.10
Страна публикации	RU
Регистрационный номер заявки	2001118297/09
Дата подачи заявки	2001.07.02	... Другие файлы: Исследование щелевой антенной решетки Анализ развития микроэлектроники и её достижения. Расчет волноводно-щелевой антенной решетки резонансного типа в плоскости. Выбор схемотехнического ре... Волноводно-щелевая антенная решетка резонансного типа Общая характеристика антенной решетки, состоящей из ряда волноводно-щелевых или волноводно-вибраторных антенн. Расчет антенной системы и сигнала на вх... Расчёт характеристик направленности цилиндрической антенной решётки Исследование характеристик направленности цилиндрической антенной решётки - системы излучателей, размещённых на цилиндрической поверхности. Расчет про... Проектирование волноводно-щелевой антенны Расчет и конструирование оптимальной волноводно-щелевой антенны с одиннадцатью продольными щелями на широкой стенке прямоугольного волновода. Выбор ра... Разработка и расчет волноводной фазированной антенной решётки СВЧ диапазона Формы, размеры и конструкции современной фазированной антенной решетки, ее структурная схема и особенности построения. Расчет основных электрических п...