Курсовая работа: Линейная решётка рупорных антенн
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Министерство общего и профессионального образования РФ
Рязанская государственная радиотехническая академия
по дисциплине "Антенны и устройства СВЧ"
2. Расчёт основных электрических и геометрических параметров линейной решётки рупорных антенн и её элементов
3. Конструктивный расчёт и разработка конструкции АФУ
Антенно-фидерное устройство, обеспечивающее излучение и прием радиоволн, - неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Требования к техническим характеристикам антенн вытекают из назначения радиосистемы, условий размещения, режима работы, допустимых затрат и т.д. Реализуемость необходимых направленных свойств, помехозащищённости, частотных, энергетических и других характеристик антенн во многом зависит от рабочего диапазона волн. Хотя в радиотехнических системах используют разные диапазоны частот, сверхвысокие частоты (СВЧ) получают все более широкое применение. Это объясняется возможностями реализации в антеннах СВЧ характеристик, влияющих на важнейшие показатели качества всей радиосистемы. Так, в диапазоне СВЧ антенны могут создавать остронаправленное излучение с лучом шириной до долей градуса и усиливать сигнал в десятки и сотни тысяч раз.
Антенны СВЧ широко применяются в различных областях радиоэлектроники – связи, телевидении, радиолокации, радиоуправлении, а также в системах инструментальной посадки летательных аппаратов, радиоэлектронного противодействия, радиовзрывателей, радиотелеметрии и др.
Широкое распространение получили остронаправленные сканирующие антенны (антенные решётки). Сканирование позволяет осуществлять обзор пространства, сопровождение движущихся объектов и определение их угловых координат. Замена слабонаправленных или ненаправленных антенн, например связных, остронаправленными сканирующими позволяет не только получать энергетический выигрыш в радиотехнической системе за счёт увеличения коэффициента усиления антенн, но и в ряде случае ослаблять взаимные влияния одновременно работающих различных систем.
Применение антенных решёток для построения сканирующих остронаправленных антенн позволяет реализовать высокую скорость обзора пространства и способствует увеличению объема информации о распределении источников излучения или отражения электромагнитных волн в окружающем пространстве. В зависимости от геометрии расположения излучателей в пространстве антенные решётки (АР) подразделяются на одномерные (линейные, кольцевые, дуговые), двухмерные (поверхностные) и трехмерные. Одним из видов линейных антенных решёток является линейная решётка рупорных антенн.
Заданием данной курсовой работы является проектирование и расчёт линейной решётки рупорных антенн. В качестве элемента антенной решетки будем использовать пирамидальный рупор.
Рупорные антенны являются простейшими антеннами СВЧ – диапазона. Они могут применяться как самостоятельно, так и в качестве элементов более сложных антенн. Рупорные антенны позволяют формировать диаграммы направленности (ДН) шириной от 100-140° до 10-20°. Рупорные антенны являются широкополосными, они обеспечивают примерно полуторное перекрытие по диапазону. Коэффициент полезного действия рупора – высокий (»100%).
2. Расчёт основных электрических и геометрических параметров линейной решётки рупорных антенн и её элементов
Выпишем основные формулы для расчёта линейной решётки рупорных антенн:
где m-коэффициент, определяемый законом распределения поля в соответствующей плоскости и уровнем на котором задана ДН. Формула определяет ширину ДН линейной решетки рупорных антенн на уровне 0.5 по мощности в горизонтальной плоскости
формула определяющая ширину ДН одного излучателя (рупора) на уровне 0.5 по мощности в горизонтальной плоскости
формула определяющая ширину ДН линейной решётки рупорных антенн уровне 0.5 по мощности в вертикальной плоскости
формула определяющая количество излучателей (рупоров) линейной решетки
формулы определяющие длины рупоров, соответственно в "E" и "H"-плоскостях
формула определяющая максимально допустимые значения шага, при котором отсутствуют дифракционные максимумы
формула определяющая ДН линейной решётки рупорных антенн
ДН рупора в "Е" - плоскости , без учёта фазовых искажений
ДН рупора в "Е" - плоскости , с учётом квадратурных фазовых искажений
Проведём расчёт основных параметров одиночного пирамидального рупора и линейной решётки:
Проведём расчёт ДН линейной решётки рупорных антенн:
ДН пирамидального рупора в "Е" - плоскости, без учёта фазовых искажений
ДН линейной решётки рупорных антенн в "Е" - плоскости, без учёта фазовых искажений:
2. , с учётом квадратурных фазовых искажений
ДН пирамидального рупора в "Е" - плоскости, с учётом фазовых искажений
ДН линейной решётки в "Е" - плоскости, с учётом фазовых искажений
Проведём расчёт волноводно-щелевой антенны
Прежде чем приступить к расчёту волноводно-щелевой антенны, проведем расчет параметров волновода ( выберем его тип), необходимого для подключения рупора к волноводно-щелевой антенне.
Найдем размеры волновода и длину волны в волноводе:
Т.о. значение d выбрано нами неверно. Выберем, например:
Т.о. длина волны в волноводе равна:
Определяем размеры и марку волновода по справочнику:
Определим теперь длину щели в узкой стенке прямоугольного волновода и её ширину, зная заданную мощность в антенне.
Ширина щели d1 в ВЩА выбирается исходя из условий обеспечения необходимой электрической прочности и требуемой полосы пропускания. При выборе ширины щели должен обеспечиваться двух- или трехкратный запас по пробивной напряжённости поля для середины щели, где напряжённость поля максимальна ( ). Такой запас выбирается исходя из конструктивных требований и условий работы щелевой антенны:
-амплитуда напряжения в пучности; d1-ширина щели; - предельное значение напряжённости поля, при котором наступает электрический пробой(для воздуха при нормальных условиях )
При равномерном амплитудном распределении поля по раскрыву антенны, когда излучаемая антенной мощность делится поровну между щелями:
- подводимая к антенне мощность; -проводимость излучения щели; -число щелей.
Проведём оценку полосы пропускания антенны:
3. Конструктивный расчёт и разработка конструкции АФУ
Предварительный анализ проектируемой антенны
Изобразим приближенно элементы устройства:
В линейную решётку рупорных антенн будут входить следующие элементы:
· Запитывать рупоры будем с помощью волноводно-щелевой антенны (поперечные щели в узкой стенке волновода)
· Запитывать волноводно-щелевую антенну будем с помощью волноводного тройника , либо E- типа, либо H- типа
· Волноводы также будем использовать для соединения линейки рупоров , с волноводно-щелевой антенной
В ходе выполнения данной курсовой работы, я рассчитал параметры и диаграмму направленности линейной решетки состоящей из рупорных антенн. В качестве рупора я использовал пирамидальный рупор. Рис.2. Решётка представляет собой набор пирамидальных рупоров расположенных в линейку. Рис.4. В процессе расчётов установили, что число рупоров (излучателей) N равно 32.
Достоинством рупорных антенн является большая диапазонность и простота конструкции. С помощью рупорных антенн, мы спроектировали линейную решётку, обладающую достаточно узкой ДН.
Недостатком такой линейной решётки является то, что из-за большого числа излучателей увеличиваются размеры решётки, а соответственно и масса конструкции тоже увеличивается.
По результатам выполнения курсовой работы была рассчитана линейная решетка из рупорных антенн со следующими параметрами :
· Ширина ДН в горизонтальной плоскости 2 град
· Ширина ДН в вертикальной плоскости 20 град
· Полоса пропускания антенны является достаточно широкой
Полученные результаты соответствуют требованию технического задания
1. А.Л. Драбкин и В.Л. Зузенко "Антенно-фидерные устройства" Издательство "Советское радио" Москва-1961год
2. Д.М. Сазонов "Антенны и устройства СВЧ" Москва "Высшая школа" 1988год
3. А.С. Лавров, Г.Б. Резников "Антенно-фидерные устройства" Москва "Советское радио" 1974год Под редакцией Д.И. Воскресенского "Антенны и устройства СВЧ" Расчёт и проектирование антенных решёток и их излучающих элементов. Издательство "Советское радио" Москва-1972год
4. Антенны и устройства СВЧ: Методические указания к лабораторным работам. Часть / РГРТА; Составили: В.Я. Рендакова, А.Д. Касаткин, А.В. Маторин, А.В. Рубцов; Под редакцией А.В. Рубцова. Рязань, 1998год
5. М. С .Жук , Ю. Б. Молочков. Проектирование линзовых , сканирующих , широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. М : Энергия , 1973.
6. А. Л. Фельдштейн , Л. Р. Явич , В. П. Смирнов. Справочник по элементам волноводной техники. М : Советское радио , 1967
7. Конспект лекций по курсу "Антенны и устройства СВЧ". А.В. Рубцов
Название: Линейная решётка рупорных антенн
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа
Добавлен 20:26:33 21 ноября 2010 Похожие работы
Просмотров: 770
Комментариев: 14
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Линейная решётка рупорных антенн
Психология Развития Темы Рефератов
Реферат: Производство керамики
Контрольная работа по теме Телескопический механизм опрокидывания кузова
Реферат по теме Город Ломоносов
Курсовая Работа На Тему Профсоюзы Ссср Как Нить Между Социалистическим Обществом И Властью Кпсс
Сочинение: Рецензия на фильм «Ностальгия»
Методы Разрешения Конфликтов Реферат
Дипломная Работа На Тему Социально-Педагогическая Работа Как Направление Деятельности С Трудными Подростками На Базе Сельского Дома Культуры
Реферат: Общая характеристика стратегического управления
Реферат: Оганизация как система функций управлений
Семейные Ценности Сочинение
Сочинение Рассуждение Недоросль Проблема Воспитания
Написать Сочинение На Тему Интересная Встреча
Технико Экономическое Обоснование Пример Строительство
Реферат На Тему Элементарные Стадии Химических Реакций (Основы Теории)
Теория Старения Которую Я Поддерживаю Эссе
Реферат по теме Персанажы беларускай міфалогіі
Реферат: Боливийская война за независимость
Новаторство Повести Бедная Лиза Сочинение
Реферат: Подготовка и организация использования нововведений
Дипломная работа: Самостійна робота як засіб активізації пізнавальної діяльності молодших школярів
Реферат: Инфляция и антиинфляционная политика
Реферат: Интернет-трейдинг: сегодня и завтра