Расчет питающего волновода

2.6 Расчет питающего волновода

В технике СВЧ в качестве канализирующих устройств широкое применение находят различные типы волноводов. Наиболее распространенными среди них являются волноводы прямоугольного и круглого сечений. Однако волноводы могут быть использованы не только для канализации электромагнитной энергии, но и для ее излучения.

Основным типом волны в прямоугольном волноводе является волна , структура которой представлена на рисунке 2.14

Рисунок 2.14 – Структура поля в волноводе при волне типа

Для прямоугольного волновода с волной  размеры сечения определяются неравенствами ; . Обычно берут ; [1]

;

Прямоугольные волноводы с волной типа  стандартизированы. Размеры стандартного волновода мм

Критическая длина волны в прямоугольном волноводе рассчитываются по формуле:

м;

м

Зондовый переход, схема которого представлена на рисунке 2.15, по существу представляет собой несимметричную антенну (передающую или приемную в зависимости от направления распространения волны).

Рисунок 2.15 – Зондовый переход от коаксиального кабеля

к прямоугольному волноводу

Расчет зонда ведется из условия его согласования с коаксиальной линией и волноводом. Для этого воспользуемся системой уравнений:

 (2.4)

где , - размеры волновода;

,  определяют положение зонда в волноводе;

 - его длина;

Ом - волновое сопротивление кабеля;

 - волновое сопротивление зонда;

, где  - радиус провода зонда.

Обычно диаметр зонда берут ; высоту зонда принимают , а . Определению в этом случае подлежит , величину которого можно найти из уравнений (2.4) [1].

м;

Ом;

см;

см;

см.

2.7 Расчет дальности связи с учетом атмосферы

В радиолокаторах приемная и передающая антенны обычно совмещены. В момент излучения приемник отключен от антенны. В промежутках между излучениями передатчик отключен от антенны, а приемник подсоединен к ней. Происходит прием отраженных сигналов. В этом случае

(2.5)

Формула (2.5) называется уравнением радиолокации [8].

Уравнение радиолокации устанавливает связь мощности , поступающей на вход приемника РЛС, с мощностью передатчика , отражающими свойствами объекта  и дальностью до него , свойствами реальной трассы распространения радиоволн , длиной волны  и параметрами антенной системы .

Множитель, учитывающий влияние атмосферы и земной поверхности на распространение радиоволн, связан с множителем ослабления  следующим соотношением:

,

где

Принятая мощность с учетом влияния атмосферы

Вт

Таким образом,

км