Двухзеркальная антенна по схеме Кассергена

Министерство образования Российской Федерации

УГТУ-УПИ имени С.М. Кирова

Кафедра ВЧСРТ

группа Р-398

оценка

двухзеркальная антенна

по схеме кассергена

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОй ПРОЕКТ

по курсу: Устройства СВЧ и Антенны

201600 000000 013 ПЗ

Зачётная книжка №: 09832013

Студент: Аникин К. С. 14.10.11

^{подпись дата}

Руководитель: Наймушин М. П.

^{подпись}

^дата

ЕКАТЕРИНБУРГ

2001год

содержание

введение..................................................................................................... 1

1. исходные данные и задание на проектирование....... 2

2. Расчёт основных конструктивных элементов антенны и линии передачи..................................................................................................... 3

2.1. расчёт размера рефлекторов, фокусных расстояний, угловых размеров. 3

2.2. расчёт размеров облучателя.................................................... 6

2.3. выбор типа линии передачи и расчёт её параметров............. 9

3. электрические характеристики антенны...................... 13

3.1. диаграмма направленности облучателя................................ 13

3.2. поле в раскрыве рефлекторов................................................ 15

3.3 диаграмма направленности и коэффициент усиления всей антенны. 16

4. конструкция антенны............................................................... 17

заключение............................................................................................. 18

библиографический список.......................................................... 19

приложение 1. (Д.Н. облучателя).......................................................... 20

приложение 2. (Распределение поля в раскрыве)................................. 21

приложение 3. (Д.Н. всей антенны)....................................................... 22

приложение 4. (Конструкция облучателя)............................................ 23

приложение 5. (Общий вид антенны).................................................... 24

приложение 6. (Профили сечения зеркал)............................................ 25

введение

Зеркальные антенны являются наиболее распространёнными остронаправленными антеннами. Их широкое применение в самых разнообразных радиосистемах объясняется простотой конструкции, возможностью получения разнообразных видов Д.Н., высоким КПД, малой шумовой температурой, хорошими диапазонными свойствами и т.д. В радиолокационных применениях зеркальные антенны позволяют легко получить равносигнальную зону, допускают одновременное формирование нескольких Д.Н. общим зеркалом (в том числе суммарных и разностных). Некоторые типы зеркальных антенн могут обеспечивать достаточно быстрое качание луча в значительном угловом секторе. Зеркальные антенны являются наиболее распространённым типом антенн в космической связи и радиоастрономии, и именно с помощью зеркальных антенн удаётся создавать гигантские антенные сооружения с эффективной поверхностью раскрыва, измеряемой тысячами квадратных метров.

Двухзеркальня антенна по схеме Кассегрена представляет собой систему состоящую из двух отражающих поверхностей – софокусных параболоида и гиперболоида – и облучателя, установленного во втором фокусе гиперболоида. Все расстояния по ломанной линии от фокуса до раскрыва одинаковы, что обеспечивает синфазность поля в раскрыве. Двухзеркальная антенна является более компактной, чем однозеркальная, и обеспечивает более равномерное распределение возбуждения по раскрыву, а также является более помехозащищённой, даёт возможность укоротить тракт СВЧ, и разместить основную часть конструкции облучателя за зеркалом, что особенно удобно в моноимпульсных радиолокаторах. При оптимизации размеров облучателя и малого зеркала удаётся получить КИП (0,60¸0,65). Недостаток системы – затенение раскрыва малым её зеркалом, а также обратная реакция малого зеркала на облучатель.

Принцип работы двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена состоит в том, что электромагнитное поле от облучателя, отражаясь от второго зеркала (гиперболоида) попадает на поверхность первого зеркала (параболоида), аотражённое о него, наконец, излучается в пространство причём вид излучаемого в простанство поля совпадает с полем излучаемым плоской синфазной поверхностью.

1.        исходные данные и задание на проектирование

Выбрать и расчитать:

Ø Параметры облучателя;

Ø Основные геометрические размеры зеркал;

Ø Распределение поля в раскрыве;

Ø Диаграммы направленности в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

Ø Линию передачи;

Ø Коэффициент усиления и эффективность антенны;

Ø Профили сечения зеркал.

Вычертить:

Ø Конструкцию облучателя;

Ø Общий вид антенны;

Ø Профили сечения зеркал.

Расчётный вариант №42.

В данном варианте при расчётах необходимо учесть и придерживаться следующих исходных данных:

Ø Частота F, ГГц. 11

Ø Ширина диаграммы направленности Dq по уровню –3дБ (град.) 1,5

Ø Уровень боковых лепестков d в дБ. -23

Ø Мощность передатчика в импульсе P_И, кВт. 80

Ø Коэффициент усиления ‑‑

Ø Тип облучателя: диэлектрическая антенна.