Особенности устройства антенны
Специальная часть
Содержание
Антенна
Линия передачи (фидерный тракт)
Эксплуатация антенно-фидерного устройства
Список используемой литературы
Антенна
Ι. Расчет размеров и параметров рупорной антенны.
1.Выбираем тип волновода.
0,6λmax ≤ а ≤ 0,9 λmin , b=a/2
b=a/2;
b=1,1
| Тип волновода |
Размеры поперечного сечения а х в (см) |
Затухание (α), дБ/м |
| R - 100 | 2,286 x 1,016 | 0,11 |
2. Определяем тип возбуждающего устройства, рассчитываем его размеры.
В данном случае рупорная антенна будет возбуждаться от передатчика с коаксиальным выходом. Применим возбудитель электрического типа в виде штыря (рис 1).
Z1=λв /4 - расстояние до закорачивающей стенки волновода
h=1/k
arccos(1-
)
– высота штыря,
где
λв
=
k
=
λв =0,0397м k = 209м-1
z1=0,01 см
h =0,62см
3. Определяем длину волны от возбуждающего штыря до горловины рупора.
Z2
=
=
0,026м
4. Определяем размеры раскрыва рупора.
,
,
м
5. Определяем длину рупора.
Возьмём пирамидальный рупор (образованный одновременным увеличением размеров a и b поперечного сечения волновода).
и
м
0,909 м
Выбираем большее из этих двух значений.
II.Рассчитываем характеристики направленности рупорной антенны.
1. Полагаем, что поле в раскрыве рупора синфазно, а амплитудное распределение такое же, как и у поля в поперечном сечении питающего волновода.
,то
2
Для расчета характеристики угол ϴ возьмем равным от 0 до 360 градусов.
Угол ϕ возьмем равным от 0 до 360 градусов.
2. Рассчитываем коэффициент отражения от раскрыва.
Линия передачи (фидерный тракт антенны)
1. Выбираем схему фидерного тракта.
Тип волновода определяется исходя из размеров сечения волновода. В данном случае используется волновод R-100. Рупорная антенна, питаемая прямоугольным волноводом с возбуждающем устройством - коаксиальным кабелем(рис 6)
2. Вычисляем максимальное значение ожидаемого с вероятностью девять десятых суммарного коэффициента отражения на входе линии передачи (с учетом отражения от раскрыва рупора).
Г=0,02 –
коэффициент
отражения
коаксиально-волноводного
перехода
3. Рассчитываем КПД линии передачи
α=0,11дб/м=0,013Нп/м;
l=3м.
Тогда
4. Вычисляем КПД антенно-фидерного тракта и требуемую мощность передатчика
Где
Тогда
Эксплуатация антенно-фидерного устройства
Самостоятельно рупорная антенна применяется главным образом в тех случаях, когда не требуется острая диаграмма направленности и когда антенна должна быть достаточно диапазонной. Практически с помощью рупорной антенны можно перекрыть приблизительно двойной диапазон волн. Собственно говоря, диапазонность рупорной антенны ограничивается не рупором, а питающем его волноводом.
Большая диапазонность рупорных антенн и простота конструкции являются существенными достоинствами этого типа антенн СВЧ, благодаря которым они находят широкое применение в технике антенных измерений и измерений характеристик электромагнитного поля.
Электромагнитные рупоры также широко применяются в качестве облучателя линзовых, зеркальных антенн, а также в качестве элементов антенных решеток.
Используемая литература
Нечаев Е.Е. Методические указания и задания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Антенны и распространение радиоволн». М.: 1995.
А.Л. Драбкин, В.Л. Зузенко, А.Г. Кислов; «Антенно-фидерные устройства»М:1974
3.Г.А. Ерохин, О.В. Чернов; «Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн» (учебник). М.: 2007.