Проектирование двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектирование двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена

Роль малого зеркала. Расчет геометрических параметров двухзеркальной антенны Кассегрена, параметров облучателя. Соотношение радиуса волновода и критической длины волны. Максимальная фазовая ошибка на краях апертуры. Амплитудное распределение в раскрыве.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство общего и профессионального образования
Уральский государственный технический университет
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Антенны и устройства СВЧ»
3. Расчет геометрических параметров антенны
Мощность передатчика в импульсе, Вт 50
Тип облучателя - Коническая рупорная антенна
Основные геометрические размеры зеркал
Диаграммы направленности в вертикальной и
Коэффициент усиления и эффективность антенны
Двухзеркальная антенна по схеме Кассегрена относится к апертурным антеннам. Она состоит из двух отражающих поверхностей (рис.1): основной - большого параболического зеркала и вспомогательной - малого зеркала в виде гиперболоида.
Роль малого зеркала состоит в переотражении падающей на него сферической волны облучателя на большое зеркало, при этом, вследствие геометрических свойств гиперболы, отраженная малым зеркалом волна как бы исходит из одной точки - фокуса F1. Эта волна трансформируется большим зеркалом в плоскую. Параболическое зеркало излучает так, как будто в его фокусе находится мнимый облучатель, создающий сферическую волну. Второй фокус малого зеркала совмещается с фазовым центром облучателя - рупора F2.
Двух зеркальная антенна является более компактной, чем однозеркальная и обеспечивает более равномерное распределение возбуждения по раскрыву, а так же является более помехозащищенной.
К недостатку данного типа антенн относится то, что, часть раскрыва большого зеркала затенена плоскостью малого зеркала.
В приближении геометрической оптики двух зеркальная антенна может быть сведена к эквивалентной однозеркальной параболической антенне, имеющей такое же распределения поля в раскрыве и такие же направленные свойства - с учетом затенения малым зеркалом. Расчет направленных свойств осуществляется с использованием параметров облучателя и эквивалентного параболоида.
РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АНТЕННЫ
В двух зеркальных антеннах Кассегрена углы раскрыва большого и малого зеркал обычно лежат в интервалах 70 - 90; 15 - 30 .
При этом в угол должна «вписываться» диаграмма направленности облучателя по уровню - (10 - 20) дБ, чтобы создать необходимое амплитудное распределение в раскрыве и иметь высокий коэффициент перехвата. Соотношение диаметров малого и большого зеркал возьмем рекомендованным d D< 0.2 , так как большое затенение приводит к значительному росту боковых лепестков .
Найдем диаметр большого зеркала исходя из заданного коэффициента усиления. Заданный уровень боковых лепестков приведен без учета затенения апертуры вторым зеркалом, Поэтому зададимся уровнем боковых лепестков примерно на 4 дБ ниже заданного (-28,9 дБ).
0.5 - ширина диаграммы направленности, градусы
Зададим =15 0 .Диаметр малого зеркала рассчитываем по формуле:
Зададимся углом . Находим фокусное расстояние большого зеркала.
Определим эквивалентное фокусное расстояние, пользуясь формулой:
Найдем дополнительные параметры антенны.
Результаты расчета параметров антенны:
В качестве облучающего элемента в техническом задании задан конический рупор, возбуждаемый волной Н 11 , которая подводится к нему с помощью круглого волновода. В этом случае, поле излучения в главных плоскостях определяется х-й составляющей электрического вектора и у-й составляющей магнитного вектора в раскрыве. Эти составляющие имеют следующее амплитудно-фазовое распределение в раскрыве:
Где r - текущая радиальная координата раскрыва, j - угловая координата, r 0 - радиус раскрыва, R-длина рупора. Для расчета воспользуемся формулами из [1] .
Как было сказано выше, в угол должна «вписываться» диаграмма направленности облучателя по уровню - (10 - 20) дБ, чтобы создать необходимое амплитудное распределение в раскрыве и иметь высокий коэффициент перехвата. Следовательно, задаваясь шириной диаграммы направленности мы находим радиус раскрыва рупора, соответственно получим:
Длина оптимального рупора связана с его диаметром следующим соотношением:
Определим максимальную фазовую ошибку на краях апертуры, по формуле:
Так как рупор является облучателем зеркальной антенны, то встает вопрос определения его фазового центра. Для рупорных антенн с максимальной фазовой ошибкой на краю апертуры положение фазового центра можно определить по формулам :
Таким образом, получили исходные данные необходимые для расчета диаграммы направленности облучателя и антенны по программе.
В качестве облучателя используется конический рупор, питание таких рупоров осуществляется от круглого волновода или через плавный переход от прямоугольного.
Применим круглый волновод с основной волной . Волновод должен подводить к облучателю только волну и пропускать заданную мощность.
Соотношение радиуса волновода и критической длины волны в волноводе:
Нижняя граница работы волновода на основной частоте определим:
Таким образом, радиус волновода надлежит выбирать из полученного неравенства:
из-за возможных неоднородностей, качества поверхности внутренних стенок волновода, чистоты заполняющего волновод воздуха большее значение брать не рекомендуется.
Определим максимальную мощность, которая может быть передана через волновод:
Максимальная мощность удовлетворяет условиям задания P=50 кВт.
Результатом расчета двухзеркальной антенной по схеме Кассегрена явились геометрические параметры антенны. Построены диаграммы направленности облучателя, антенны в плоскостях E и H , произведен расчет питающего волновода и максимальной мощности которую она способна передать . Рассчитанные коэффициент усиления G=38,22 дБ при заданном 38дб,уровень боковых лепестков -23,9дб, при заданном -25дб (расчетный уровень боковых лепестков не должен отличаться от заданного более чем 2 дБ). Также рассчитали КИП антенны, который равен 0,525. Поэтому можно сказать, что требования технического задания выполнены.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Наймушин М.П. Панченко Б.В. Шабунин С.Н. ”Проектирование антенных систем СВЧ “ УГТУ 1993г.
Сазонов Д.М. и др. “Антенны и устройства СВЧ “ учебник для вузов. - Москва, “Высшая школа “ 1988г.
Айзенберг Г. З. ,Ямпольский В.Г. , Терешин О.Н. ” Антенны УКВ “ Москва, « Связь “ 1977г.
Диаграмма направленности рупорной антенны (облучателя) в плоскости вектора Е.
Распределение поля в раскрыве главного зеркала в плоскости вектора Е.
Диаграмма направленности антенны Кассегрена в плоскости вектора Е.
Диаграмма направленности антенны Кассегрена в дБ в плоскости вектора Е.
Диаграмма направленности рупорной антенны (облучателя) в плоскости вектора Н
Распределение поля в раскрыве главного зеркала в плоскости вектора Н
Диаграмма направленности антенны Кассегрена в плоскости вектора Н
Диаграмма направленности антенны Кассегрена в дБ в плоскости вектора Н
В данной курсовой работе рассчитана двухзеркальная антенна по схеме Кассегрена, приведены её диаграммы направленности, представлен внешний вид антенны, рассчитаны параметры облучателя, которым является рупорная антенна, проверено, какую мощность может проводить линия передачи.
Все расчёты приведены в основной части, иллюстрации в приложениях.
Расчет характеристик и геометрических размеров двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена. Распределение поля в раскрыве. Выбор типа линии передачи и устройства СВЧ, применяемых для получения необходимого типа волны в линии. Расчет профиля сечения зеркал. курсовая работа [326,5 K], добавлен 28.06.2011
Обоснование выбора облучателя, его виды. Определение геометрических параметров двухзеркальной антенны. Расчет диаметра раскрыва основного зеркала, фокусного расстояния и профилей зеркал. Расчет показателей облучателя и диаграммы направленности антенны. курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.07.2012
Определение геометрических параметров антенны. Выбор и расчет параметров облучателя: его геометрические параметры, определение фазового центра, создание требуемой поляризации поля. Расчет электрических характеристик антенны и особенностей ее конструкции. курсовая работа [499,9 K], добавлен 21.03.2011
Геометрический расчет основных размеров облучателя. Определение геометрических размеров параболического зеркала. Расчет ДН облучателя, поля в апертуре и ДН зеркала, конструкции антенны. Выбор фидерного тракта. Расчет диаграммы направленности антенны. курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.12.2011
Проект и расчет бортовой спутниковой передающей антенны системы ретрансляции телевизионных сигналов. Определение параметров облучателя. Распределение амплитуды поля в апертуре антенны. Аппроксимирующая функция. Защита облучателя от отражённой волны. контрольная работа [455,0 K], добавлен 04.06.2014
Расчет параболических зеркальных антенн. Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал. Расчет облучателя. Расчет характеристик антенны. Выбор схемы и расчет поляризатора. Выбор размеров волновода. Расчет возбуждающего устройства. курсовая работа [720,5 K], добавлен 11.01.2008
Основные соотношения, выбор рабочего типа волны и фидера. Описание конструкции антенны и АФР на ее раскрыве. Расчет параметров геометрических и электрических характеристик антенн круговой поляризации. Результаты численного моделирования антенны. курсовая работа [2,3 M], добавлен 20.05.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат по теме Загадка индивидуальности
Контрольная Работа На Тему Архітектура Компютерів, Системні Плати
Реферат: Становление Украинской православной церкви /Укр./
Дипломные Работы По Военной Педагогике
Курсовые Казань Вк
Семейные Проблемы Сочинение
Контрольная работа: Разработка политики в области качества
Курсовая работа: Административно-территориальное деление России, его изменение с течением времени. Проблемы и перспективы изменения деления страны. Скачать бесплатно и без регистрации
Как Начать Сочинение 11 Класс
Сочинение Река Времен Державина
Реферат На Тему Содержание И Технология Менеджмента
Жаман Мен Меңді Эссе
Контрольная работа по теме Грамадска-палiтычны рух на Беларусi ў першай палове XIX стагоддзя
Реферат Особенности Музыкального Развития Детей В Испании
Дипломная Работа Дебиторская И Кредиторская Задолженность
Курсовая работа по теме Повышение прибыльности производства товаров в аэрозольной упаковке за счет приобретения новой линии по лакированию и литографированию жести (на примере ООО "Украинские аэрозоли")
Доклад: Повышение эффективности операционной деятельности компании
Курсовая Работа На Тему Избирательная Система И Ее Особенности В России
Подготовка К Административной Контрольной Работе
Процессы Планирования Проекта Реферат
Аудиторская деятельность - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Анализ содержания розыскной деятельности следователя - Государство и право курсовая работа
Правовое регулирование деятельности мировых судей в сфере защиты прав потребителей - Государство и право дипломная работа