Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет геометрических параметров антенны.





Введение.

Для увеличения направленности действия простейшей антенны (симметричного вибратора), уже на первых этапах стали применять систему вибраторов – антенные решетки (АР). В настоящее время антенные решетки наиболее распространенный класс антенн, элементами которых могут быть как слабонаправленные излучатели (металлические и щелевые вибраторы, волноводы, диэлектрические стержни, спирали и т.д.), так и остронаправленные антенны (зеркальные, рупорные и др.).

В питающем антенную решетку тракте (фидере) возможна различная пространственно-временная обработка сигнала. Изменение фазового распределения в решетке с помощью системы фазовращателей в питающем тракте позволяет управлять максимумом диаграммы направленности. Такие решетки называются фазированными антенными решетками (ФАР).

Перемещение луча в антенной решетке в пространстве может быть осуществлено: 1) изменением частоты колебаний подключенного генератора или приемника; 2) изменением фазового сдвига между излучателями с помощью системы включения в питающий тракт фазовращателей; 3) коммутацией излучающих элементов решетки, шага излучателей или отрезков питающих трактов. Если эти управления положением луча осуществляются электрически, то такие антенны называются электрически сканирующими. Остронаправленные электрически сканирующие антенны позволяют осуществлять быстрый (безынерционный) обзор пространства, установку луча в заданную точку пространства, сопровождение цели и т.д.Современные устройства СВЧ с полупроводниковыми приборами и электрически управляемыми средами позволяют не только создать управляемое фазовое распределение в антенной решетке (т.е. осуществить электрическое сканирование), но и произвести первоначальную обработку поступающей информации (суммирование полей, преобразование частот, усиление и т.д.) непосредственно в высокочастотном тракте.



Обеспечение заданных требований к решетке с электрическим сканированием при проектировании может быть достигнуто при использовании различных типов излучателей, расстояния между ними, формы решетки и т.д. Одной из главных задач проектирования является нахождение оптимального варианта решетки при заданных требованиях с учетом имеющихся возможностей возбуждения, размещения, изготовления и условий работы.



Главное преимущество АР с электрическим сканированием заключается в том, что сканирование происходит при неподвижной антенне с более высокой скоростью, чем у антенн с механическим сканированием. Также, как было сказано выше, ФАР может произвести первоначальную обработку сигнала.

ФАР применяются для создания сканирующих остронаправленных антенн, то есть таких антенн, у которых больше коэффициент усиления, лучше помехозащищённость и электромагнитная совместимость с другими радиотехническими системами. Решётки применяются в радиолокационных и радионавигационных станциях, в радиосвязи, в космосе и в других областях.К недостаткам АР можно отнести то, что они представляют собой очень сложные системы с большими габаритами и стоимостью, так же требуют сложных методик расчёта. Применение таких устройств как, например, фазовращатели и других дополнительных систем приводит к увеличению фазовых ошибок, тепловым потерям, к уменьшению коэффициента усиления и резкому удорожанию всей РЛС.

Таким образом, из всего изложенного становится понятна роль АР в современных радиотехнических системах, их возможности в обеспечении требуемых характеристик антенн и всей радиосистемы.


Глава 1.

Расчет характеристик антенны.

Расчет геометрических параметров антенны.

Для выбора амплитудного распределения воспользуемся таблицей 2.1 [1].

Амплитудное распределение выбирается исходя из уровня боковых лепестков, который указан в задании, в данном случае УБЛ= -20 дБ.



 

Выбираем распределение .

Этому амплитудному распределению соответствует ряд параметров:

при

дБ

Исходя из этих данных можно найти размер апертуры:

(1.1)

м

Расстояние между излучателями находится в зависимости от угла сканирования и длины волны, которые есть в задании.

(1.2)

м

Минимальное количество излучателей, для создания необходимой ДН теперь можно определить как:

(1.3)

Округляя возьмем количество излучателей равное 29.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.