Xreferat.com » Рефераты по радиоэлектронике » Передающие спиральные антенны

Передающие спиральные антенны

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ , ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕМА

СПИРАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ


Работу выполнил:

Шевцов А.Н.

Группа ВР-2-96


Москва 2000


ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ


Рассчитать спиральную антенну по данным параметрам:


1.Рабочая частота 800 МГц


2.Коэффициент усиления 30


3.Режим передающий


4.Мощность передачи 10 кВт

в импульсном режиме

при скважности 100


5. Уровень боковых лепестков -15 дБ


1.Введение.

Спиральные антенны (далее СА) относятся к антеннам бегущей волны и представляют собой металлическую спираль, питаемую коаксиальной линией

(рис.1).

Основным режимом работы антенны является режим осевого излучения. С.А. формирует диаграмму направленности (далее Д.Н.) вдоль оси спирали

(рис.2).[л.2.стр306]


Рисунок 1.


Рисунок 2.Излучение цилиндрической С.А.


Введем обозначение:


-рабочая длина волны в свободном пространстве


СF,где­­­­ С-скорость света, F-рабочая частота

300/800=36.5 (см)

D-диаметр витка спирали (см)

Если длина витка спирали лежит в пределах от 0.75дотоизлучение С.А. максимально вдоль оси спирали. Это основной режим работы С.А.[л.2.стр307]

Расчётные соотношения цилиндрической спирали.

n-число витков С.А.

угол подъёма витка

R-радиус спирали

S-шаг витка С.А.

L-длина витка спирали



S L

2R


Рисунок 3.Развёртка витка С.А.


Основные соотношения:


2 2 2

L =(2R)+S {1}


Sin=S/L {2}


l=nS {3}

следуют из рисунка 3.


Ширина Д.Н. по половинной мощности выражаемая в градусах

20.5=(4) [л.3.стр323]

Коэффициент направленного действия


D0=15n (5)

Входное сопротивление


(Ом) (6)


2.Расчёт цилиндрической С.А. [л.3.стр321]

Наиболее характерен режим С.А., который устанавливается, когда:

(См)

-примем равным Т.К.

К.П.Д в нашем случае будет близок 100 % при достаточно большой площади сечения С.А.

См

Шаг спирали для получения круговой поляризации [л.1.стр235]

См

Число витков спирали

округляем виткам

Радиус спирали из (1) См

Ширина Д.Н. по формуле (4)

Диаметр диска экрана принимается равным (0.91.1) [л.1.стр237]

В нашем случае диаметр диска экрана См.

Диаметр провода спирали берется порядка (0.030.05)

. См

В нашем случае лучше взять медную трубку близкого диаметра т.к. токи высокой частоты текут лишь по поверхности металла.

Входное сопротивление требует согласующего устройства к линии 75 ом

Угол подъёма спирали из (2)

3.Конструкция и питание С.А.

С.А. состоит из следующих составных частей:

1.Спираль из медной трубки.

2.Сплошной экран.

3.Согласующее устройство.

4.Питающий фидер.

5.Диэлектрический каркас.

В качестве каркаса можно применить твёрдый пенопласт. При этом расчетные соотношения останутся неизменными т.к. диэлектрическая проницаемость пенопласта практически равна диэлектрической проницаемости воздуха.

В качестве экрана можно применить более дешёвый алюминий. Расстояние от первого витка берут . В нашем случае 2 см.


Поскольку входное сопротивление фидера 50 или 75 Ом, а сопротивление спирали 140 Ом, то для согласования надо применить согласующее устройство СВЧ. Так как сопротивление С.А. практически активное, то для согласования можно применить конусообразный переход (рис.4) из коаксиальных линий передачи.


D1 d1 d2 D2



Рис.4.Коаксиальный трансформатор волновых

сопротивлений передающего тракта


Если длину конусной части () взять равной (в нашем случае см)

этот переход работает как четвертьволновый трансформатор. [л.3.стр159]

Для согласования линии с разным волновым сопротивлением (75 Ом и 140 Ом)

Волновое сопротивление конусной части линии, должно быть:

(7) [л.3.стр159] где:

-волновое сопротивление конусной части перехода

-волновое сопротивление подводящего фидера 75 Ом

-волновое сопротивление спиральной антенны

Ом

По известному волновому сопротивлению можно определить отношение диаметров элементов коаксиального тракта:

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: