Вибраторные излучатели фазированных антенных решеток - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вибраторные излучатели фазированных антенных решеток

Параметры излучателей фазированных антенных решеток. Излучатели электромагнитных волн. Система излучателей с электрически управляемым фазовым распределением. Конструктивная схема вибраторного излучателя. Проходной бинарный и дискретный фазовращатели.


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.


Расчет параметров одного излучателя
Неотъемлемыми составными частями современных радиотехнических средств являются антенные системы и обслуживающие их тракты СВЧ. Назначение передающей антенны состоит в преобразовании направляемых электромагнитных волн, распространяющихся от передатчика по линиям передачи тракта, в расходящиеся электромагнитные волны свободного пространства. Приемная антенна, напротив, преобразует падающие на неё свободные пространственные волны в направляемые по линиям передачи волны, поступающие в приёмный тракт.
К антеннам современных радиосистем предъявляется много требований, среди которых решающее значение имеют два. Первое требование - направленность действия, т.е. распределение электромагнитной мощности в пространстве (или реакция на приходящее электромагнитное поле при радиоприёме) по определённому закону. В одних случаях желательно обеспечить равномерность действия антенны по всем направлениям, в других требуется концентрировать излучение или осуществлять радиоприём в пределах достаточно узкого сектора - так называемого луча. Для формирования узкого луча размеры антенны должны во много раз превышать рабочую длину волны радиосистемы. Второе требование - излучение или радиоприём должны сопровождаться минимальными потерями электромагнитной мощности на нагрев проводников и диэлектриков антенны, т.е. антенна должна иметь высокий КПД. Проблема достижения высокого КПД особенно остро проявляется при создании антенн, размеры которых малы в сравнении с длинной волны.
Электрическим вибратором называют излучатель электромагнитных волн в виде тонкого проводника длины 2a и диаметра d, возбуждаемого в точках разрыва генераторов ВЧ. Вибраторы широко применяются как в качестве самостоятельных антенн, так ив виде элементов сложных антенных систем.
Под воздействием ЭДС генератора в вибраторе возникают продольные электрические токи, которые распределяются по его поверхности таким образом, что создаваемое ими электромагнитное поле удовлетворяет уравнениям Максвелла, граничным условиям на поверхности проводника и условию излучения на бесконечности. Вследствие осевой симметрии электрические токи на боковой поверхности проводника вибратора имеют только продольные составляющие, а на торцевых поверхностях - радиальные составляющие. На цилиндрической поверхности радиуса d/2, затягивающей зазор вибратора, наряду с фиктивными продольными электрическими токами существуют также фиктивные азимутальные магнитные поверхностные токи, эквивалентно заменяющие внутреннюю область зазора вместе с возбуждающим генератором.
С развитием различных радиотехнических систем и усложнением решаемых ими тактико-технических задач возрастают требования к антенным характеристикам, и в ряде случаев они становятся противоречивыми и совсем неразрешимыми при попытке разработать новые антенны по аналогии с существующими ранее и находящимися в эксплуатации. Например, стремление увеличить дальность действия и точность определения угловых координат в радиолокации приводит к требованию увеличения направленности антенн, что вызывает увеличение их размеров и масс. Увеличение скоростей полета летательных аппаратов приводит к необходимости увеличения скорости движению луча в пространстве. Совместить требования увеличения направленности и скорости движения луча в антеннах с механическим сканированием не представляется возможным из-за инерционности их конструкции. Подобное противоречия возникают и при попытках обеспечить одновременно высокую направленность и требуемые частотные, энергетические и пеленгационные характеристики. Эти обстоятельства заставляют отказываться от антенн традиционного типа для данного класса радиосистем и переходить к антенным решетках.
Применение сложных антенн в виде решеток, состоящих из систем слабонаправленных или направленных излучателей, значительно расширяет возможности реализации требуемых характеристик.
Система излучателей с электрически управляемым фазовым распределением - фазированная антенная решетка - осуществляет электрическое сканирование луча в пространстве со скоростью, которая может быть на несколько порядков выше скорости механически сканирующих антенн. Время установки в заданную точку пространства луча ФАР практически определяется быстродействием электрического фазовращателя или временем перестройки частоты при частотном сканировании и не связано с массой и с размерами антенны.
Вибраторные излучатели в ФАР обычно располагаются над плоской проводящей поверхностью, играющей роль экрана и предотвращающей обратное излучение. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что наиболее существенно на характеристики вибраторного излучателя в составе антенной решетки влияют два фактора: размещение излучателей в решетке и положение их относительно проводящего экрана. Уменьшение шага решетки приводит не только к подавлению высших дифракционных максимумов, но и позволяет улучшить согласование в широком секторе углов сканировании. Изменение высоты вибраторного излучателя над экраном приводит к улучшению согласования в крайних положениях луча при сканировании в E- и H-плоскостях. Параметром, который в значительно меньшей степени влияет на согласование в секторе сканирования, является длина вибратора, если начальное согласование осуществляется в направлении нормали к плоскости расположения излучателей.
Наиболее распространенными разновидностями ФАР являются эквидистантные линейные и плоские антенные решетки с бегущей волной тока.
В данной курсовой работе будет произведен расчет линейной эквидистантной решетки вибраторных антенн.
Расчет параметров одного излучателя
Определим геометрические размеры одиночного излучателя
Диаграмма направленности одиночного элемента
Диаграмма направленности вибратора с учетом отражающего экрана
Расчет параметров антенной решетки
Исходными данными для расчета являются:
- Сектор сканирования (максимальное отклонение главного лепестка от нормали, проведенной к плоскости решетки):
- Для антенных решеток при равноамплитудном распределении:
Максимальное значение шага решетки, определяется из условия возможности заданного отклонения главного лепестка от нормали(сканирования) при отсутствии побочных максимумов
фазированный антенный решетка излучатель
Диаграмма направленности линейной решётки вибраторных антенн
Ширина диаграммы направленности на уровне 0.5 мощности равна
Рассмотрим подробнее некоторые элементы ДОС
1. Конструктивная схема вибраторного излучателя
Для ликвидации заднего лепестка(и придания жесткости конструкции решетки) используется отражающий проводящий экран
2. Коаксиально - полосковые переходы
Для уменьшения нерегулярности в области сочленения внутренний диаметр внешнего проводника коаксиальной линии должен быть близким расстоянию между внешними пластинами симметричной полосковой линии или удвоенной толщине основания несимметричной полосковой линии. Согласование перпендикулярного коаксиально-полоскового перехода осуществляют подбором диаметра соединительного штыря, проходящего через диэлектрическое основание, а также размеров коаксиальной диафрагмы на выходе из коаксиальной линии и коротко разомкнутого шлейфа из отрезка полоскового проводника.
При создании ФАР используются дискретные фазирующие устройства, с помощью которых фаза возбуждения в каждом излучателе может быть изменена а пределах от 0 до скачком на величину . Важнейшим преимуществом дискретных фазирующих устройств по сравнению с плавными(аналоговыми) является улучшенная стабильность. Это объясняется тем, что управляющие устройства, например pin-диоды или ферриты с прямоугольной петлёй гистерезиса, работают в переключательном режиме с использованием только двух крайних областей их характеристик: «открыто» и «закрыто». Другим преимуществом дискретных фазирующих устройств является удобство управления ими с помощью цифровых вычислительных машин. В этой связи L выбирается равным , и для кодирования любого фазового состояния требуется 4 двоичных разряда. Фазовращатель, работающий по такому принципу, называется бинарным.
Проходной бинарный фазовращатель содержит 4 каскада, каждый из которых может находится в одном из двух состояний, характеризуемых фазовыми сдвигами 0 или (p=1), (p=2), (p=3), (p=4). С помощью различных комбинаций состояний каскадов фазовращателя может быть реализован любой фазовый сдвиг в пределах от 0 до с дискретом .
4. Согласованный кольцевой делитель мощности на равные части.
Полосковые делители мощности являются линейными 6-полюсниками СВЧ. В делителе используется параллельное разветвление линий передачи на входе 1, два четвертьволновых трансформатора и поглотитель в виде сосредоточенного резистора с нормированным сопротивлением R=2. Такая схема может быть получена из гибридного кольца.
Структурная схема модуля приемной активных фазированных антенных решеток. Расчёт относительного уменьшения возбуждения на краю антенны. Энергетический потенциал приемной фазированных антенных решеток. Точность выставки луча. Выбор и расчет излучателя. курсовая работа [830,4 K], добавлен 08.11.2014
Основные особенности фазовращателей фазированных антенных решеток, управляющих фазой электромагнитной волны в излучателях. Характеристика видов фазовращателей: механические, полупроводниковые, ферритовые. Рассмотрение особенностей технологии MMIC. курсовая работа [220,0 K], добавлен 26.12.2012
Расчет вибраторных фазированных антенных решеток с расширенным углом сканирования. Общая характеристика излучателя антенной решетки. Основной способ питания излучателя. Расчеты диаграммы направленности излучателя. Расчеты амплитудного распределения. курсовая работа [3,2 M], добавлен 28.11.2010
Особенности конструкции, преимущества и недостатки фазированных антенных решеток как наиболее эффективных и перспективных антенных систем. Расчет формы и линейных размеров излучающего полотна. Разработка данной антенной решетки, алгоритм расчета задания. контрольная работа [2,6 M], добавлен 06.05.2011
Типы устройств СВЧ в схемах распределительных трактов антенных решеток. Проектирование устройств СВЧ на основе метода декомпозиции. Работа с программой "Модель-С" для автоматизированного и параметрического видов синтеза многоэлементных устройств СВЧ. контрольная работа [337,5 K], добавлен 15.10.2011
Изучение различных типов устройств СВЧ, используемых в схемах распределительных трактов антенных решеток. Практические расчеты элементов автоматизированного проектирования устройств СВЧ на основе метода декомпозиции. Конструирование баз и устройств СВЧ. контрольная работа [120,9 K], добавлен 17.10.2011
Взаимосвязь точности измерения координат цели и эффективности применения радиоэлектронной системы. Методы измерения угловых координат. Точность, разрешающая способность радиолокационных систем. Численное моделирование энергетических характеристик антенны. дипломная работа [6,6 M], добавлен 11.06.2012
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



Вибраторные излучатели фазированных антенных решеток контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат Должностные Обязанности Слесаря Ремонтника
Курсовой Проект Дизайн Интерьера
Курсовая работа по теме Аудит бухгалтерской отчетности в ОАО 'Галантус' г. Калуги
Реферат по теме Відкриття та географічні характеристики Антарктиди
Реферат по теме Особенности личности и психолого-педагогическая поддержка дезадаптированных детей и подростков
Дипломная работа по теме Организация предприятия автосервиса
Курсовая работа по теме Модернизация макаронного пресса
Бизнес Как Объект Планирования Реферат
Дипломная работа по теме Государственная поддержка территориальных кластеров
Диагностика Туберкулезной Инфекции Реферат
Реферат: Перспективы становления и развития гражданского общества в современной России
Отчет По Производственной Практике В Ск
Реферат На Тему Детство Пушкина
Реферат: Общая характеристика античной философии.
Реферат по теме Ф. Энгельс
Реферат: Освітня діяльність як предмет педагогіки вищої школи. Її методологія і категорії
Контрольная работа по теме Войны в истории России
Курсовая работа по теме Организация строительства десятиэтажного монолитного двухсекционного здания
Курсовая работа по теме Методические приемы правового обучения
Курсовая работа: Теплоснабжение текстильных предприятий
Деятельность центральной нервной системы - Биология и естествознание курсовая работа
Intonation system of English in the process of historical development - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Генеральный план города и размеры арендной платы земли в Минске - Государство и право контрольная работа