Навигация
Линейная решетка вибраторных антенн
24284
знака
0
таблиц
19
изображений
Министерство образования Российской Федерации
Рязанская государственная радиотехническая академия
Кафедра радиоуправления и связи
Пояснительная записка
к курсовой работе по дисциплине:
"Антенны и устройства СВЧ"
на тему: Линейная решетка вибраторных антенн
Рязань 2004 г.
Содержание
Введение
1. Анализ технического задания
2. Расчетная часть
2.1 Расчет диаграммы направленности одиночного излучателя
2.2 Выбор амплитудного распределения и числа элементов ФАР
2.3 Предельно допустимая мощность в излучателе, его анализ на пробой
2.4 Расчет ДН решетки в режиме нормального излучения
2.5 Коэффициент усиления антенны
2.6 Расчет ДН решетки в режиме сканирования
2.7 Оценка широкополосности антенны
3. Схема питания
4. Конструкция излучателя и ее описание
Заключение
Список использованных источников
Введение
Одной из актуальных задач антенной техники является создание антенн с управляемыми диаграммами направленности. Свойство сканирования позволяет осуществлять сопровождение движущихся объектов и определение их угловых координат. При этом в большинстве практических случаев необходимо, чтобы острая направленность антенны сочеталась с высокой скоростью перемещения антенного луча в пространстве, движением его по любой заданной программе, обзором весьма широкого сектора пространства, автоматическим управлением и т.д. Перечисленным требованиям удовлетворяют многоэлементные решетки излучателей с электрически управляемыми диаграммами направленности.
В общем случае сканирование бывает трех типов: механическое, электромеханическое и электрическое. Электрический способ управления положением диаграммой направленности обладает наибольшим быстродействием и применяется в тех ситуациях, когда скорости слежения, обеспечиваемой двумя другими способами, бывает недостаточно, например при управлении воздушным транспортом в современных аэропортах.
При электрическом управлении перемещением луча амплитудно-фазовое распределение возбуждения в раскрыве регулируется с помощью электронно-управляемых устройств, например полупроводниковых или ферритовых фазовращателей и коммутаторов. Быстродействие сканирования здесь ограничивается инерционностью, обусловленной постоянными времени электрических цепей, причем эта инерция на несколько порядков меньше механической инерции в двух первых способах.
Рис.1 Структурная схема ФАР
Переход от механического сканирования к электрическому приводит к усложнению конструкции антенны, связанному с применением ФАР. Наличие большого числа фазовращателей, увеличение протяженности тракта, использование делителей мощности и других элементов увеличивают тепловые потери в антенне и фазовые ошибки в ее раскрыве, что приводит к уменьшению коэффициента антенны и росту стоимости. Поэтому переход к АР с электрическим сканированием целесообразен только в тех строго аргументированных случаях, когда механический способ не обеспечивает требуемых характеристик управления, при выполнении задачи одновременного сопровождения нескольких целей в пространстве или при необходимости адаптации к помеховой обстановке при наличии нескольких прицельных помех.
На рис. 1 показана структурная схема электрически управляемой ФАР. Мощность с выхода передатчика поступает в распределительно-управляющее устройство. Здесь осуществляется деление этой мощности в нужной пропорции между излучателями решетки, а также обеспечивается создание требуемых фазовых сдвигов между токами в них. Для решения этих задач в распределительно-управляющих устройствах применяются делители мощности, фазовращатели, коммутаторы, аттенюаторы и другие элементы фидерного тракта.
Для формирования диаграммы направленности в одной плоскости применяются линейные антенные решетки из антенных элементов, расположенных вдоль прямой линии. Управление положением антенного луча такой решетки, как правило, осуществляется путем изменения фазового сдвига между токами в соседних излучателях на одну и ту же величину.
Формируемая решеткой диаграмма направленности зависит от диаграмм направленности отдельных излучателей, их взаимного расположения и числа, а также от амплитудно-фазового распределения поля между излучателями. Данная работа предполагает использование симметричных вибраторов в качестве элементов ФАР (см. рис.2).
Рис.2 Плоская решетка вибраторных антенн
Вибраторные излучатели широко применяются в фазированных антенных решетках в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Широкое применение вибраторных ФАР обусловлено рядом их достоинств: относительно малой массой, устойчивостью к атмосферным внешним воздействиям, возможностями складывания и быстрого разворачивания в мобильных радиотехнических системах, получения произвольной поляризации и управления поляризационной характеристикой излученного поля, управления ДН отдельных излучателей, благодаря включению управляемых нагрузок.
Похожие работы
... 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. 2. Расчет параметров одного излучателя Определим геометрические размеры одиночного излучателя и пусть и пусть Диаграмма направленности одиночного элемента И ...
... в дециметровом, сантиметровом или миллиметровом диапазонах волн, имеют принципиально различные характеристики и отличаются конструкцией, технологией изготовления, эксплуатацией и т. д. 1. Излучатель антенной решетки 1.1 Общая характеристика излучателя Вибраторные излучатели широко используются как элементы ФАР в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Широкое применение ...
... ними, поэтому эти антенны узкополосные. 2. Исходные данные и их краткий анализ Исходные данные: f0=370 МГц Df =5% P=100 Вт КУ=6 дБ В данном курсовом проекте необходимо рассчитать коллинеарную антенную решетку с последовательным возбуждением, это требует выполнение ряда условий. Во-первых, нашу антенну необходимо питать у основания, т.е. на отражающем экране. Во-вторых, необходимо ...
... в виде полуволновой петли, необходимое для подключения к симметричному полуволновому вибратору 75-омного коаксиального кабеля. Схема распределения мощности для коллинеарной антенной решетки с параллельным возбуждением: Заключение Современные устройства с электронными приборами и электрически управляемыми средами позволяют не только создать управляемое фазовое распределение в антенной ...
0 комментариев