Курсовик (Антенны) (курсач-Надя 2)

Посмотреть архив целиком

2.2. Выбор поперечного сечения волновода.


Выбор размеров поперечного сечения прямоугольного

волновода “a” производится по указанному выше

соотношению

т.е. условию распространения в волноводе основного типа волны H10.

При разработке конструкции решетки, желательно использовать типовые волноводы (размеры которых можно уточнить по соответствующим справочникам). Поэтому в нашем случае был выбран типовой волновод с размерами поперечного сечения (16*8), т.е. а=16(мм) b=8(мм) , выбранный волновод обеспечивает пропускание основного типа волны при заданной длине и обеспечивает затухание вол высших порядков.








2.3. Расчет направленных ответвителей.




В волноводных трактах СВЧ широко ис-

пользуется направленный ответвитель,

представляющий собой два пересека-

ющихся под прямым углом прямоуголь-

ных волновода, в общей широкой стен-

ке которых на расстоянии a/4 от узких

стенок прорезано отверстие связи какой-

либо формы.



Для обеспечения переходного ослабления до (-3дБ) с сохранением высокой направленности применяют крестообразные щели связи:





Для расчета коэффициента связи используется формула:

где N – количество излучателей; n – номер направленного ответвителя.

Для определения размеров крестообразной щели, воспользуемся экспериментальными графическими зависимостями.

N

Cn

CnдБ

l

1

0.02

-16.9


2

0.021

-16.812


3

0.021

-16.721

7.36

4

0.022

-16.628


5

0.022

-16.532


6

0.023

-16.435


7

0.023

-16.335

7.406

8

0.024

-16.232


9

0.024

-16.128


10

0.025

-16.021


11

0.026

-15.911

7.59

12

0.026

-15.798


13

0.027

-15.682


14

0.028

-15.563


15

0.029

-15.441

7.705

16

0.029

-15.315


17

0.03

-15.185


18

0.031

-15.051

7.82

19

0.032

-14.914


20

0.033

-14.771


21

0.034

-14.624


22

0.036

-14.472

7.935

23

0.037

-14.314


24

0.038

-14.15


25

0.04

-13.979

8.05

26

0.042

-13.802


27

0.043

-13.617


28

0.045

-13.424

8.165

29

0.048

-13.222


30

0.05

-13.01

8.28

31

0.053

-12.788


32

0.056

-12.553


33

0.059

-12.304

8.395

34

0.063

-12.041


35

0.067

-11.761

8.51

36

0.071

-11.461

8.625

37

0.077

-11.139


38

0.083

-10.792

8.74

39

0.091

-10.414

8.855

40

0.1

-10


41

0.111

-9.542

8.97

42

0.125

-9.031

9.2

43

0.143

-9.451

9.43

44

0.167

-7.782

9.545

45

0.2

-6.99

9.66

46

0.25

-6.021

10.005

47

0.333

-4.771

10.35

48

0.5

-3.01

11.155

49

1

0


















2.4. Расчет моста СВЧ.



Мотами СВЧ называют направленные ответвители с переходным ослаблением (3дБ). Различают следующие мостовые устройства СВЧ: волноводно-щелевые в H и E плоскостях, кольцевой мост, двойной T-мост, свернутый двойной T-мост.

В данном случае (при вертикальной поляризации) используется волноводно-щелевой мост в Н-плоскости.

Влноводно-щелевой мост в Н-плоскости представляет собой два прямоугольных волновода, в общей широкой стенке которых прорезано два примыкающих к узким стенкам прямоугольных отверстия. В области отверстий связи возбуждаются волны T и H10. длина моста рассчитывается по формулам:

где: k – волновое число;

KZH10 – продольная постоянная распространения волны H10 в волноводе;

Исходя из указанных формул, получаем: l=12.764 (мм).


2.5. Расчет отражательных фазовращателей.








Фазовращатели СВЧ предназначены для изменения фазы отраженной или проходящей волны на требуемую величину. Различают проходные и отражательные фазовращатели СВЧ (используемые в данной работе).

Дискретный отражательный фазовращатель строится на основе полупроводниковых выключателей.

Расстояние между диафрагмами l выбирается от требуемого дискрета фазы =/2:


Kz определяется из формулы [13] и равна 0.15 (1/см). По формуле [14] имеем: l=5.336 (мм).








Рассчитаем размеры щелей в отражательном фазовращателе. В случае равномерного амплитудного распределения, когда излучаемая антенной мощность делится поровну между щелями, амплитуда напряжения в пучности равна:

P – подводимая к антенне мощность;

Nщ – число щелей=2N;

G - проводимость излучения щели;

R=73.1 Ом – сопротивление излучения;

Um=938.56 (В).

Ширина щели определяется из формулы:

Eпр=30 кВт/см – предельное значение напряженности поля, при которой наступает электрический пробой;

d1=0.93 (мм).

Длину щели можно найти из графика на рис.5.2 (стр.120) учебника [2].

Из соотношения:

находим отсюда l=*0.232=5.336 мм.


2.6.1. Расчет рупорного излучателя.

Размеры раскрыва пирамидального или секториального рупора ap и bp выбирают по требуемой ширине ДН в соответствующей плоскости или по КНД. Размеры раскрыва рупора ap и bp были найдены в п.п. 1.1. данной записки.

В нашем случае рупор пирамидальный ap>a; bp>b. Поэтому длину рупора характеризуют два размера:

h – расстояния от раскрыва до горловины рупора, одинаковые в плоскостях E и H;

RE – расстояние от раскрыва до точки, в которой сходятся ребра рупора.

Найдем длину рупора из формулы:

При выборе длины секториального рупора нужно учитывать условия обеспечения допустимой фазовзй ошибки. Максимальная фазовая ошибка в раскрыве maxЕ геометрическими размерами рупора и ее величина должна удовлетворять условию:

Т.е. допустимая величина maxЕ удовлетворяет условию [20].




2.6.2. Расчет коэффициента отражения.

Отражение в рупорной антенне возникает в двух сечениях: в раскрыве рупора (Г1) и в его горловине (Г2). Коэффициент отражения от раскрыва Г1 является комплексной величиной, его модуль и фаза зависят от размеров раскрыва. Модуль коэффициента отражения от раскрыва для основного типа волны может быть определен из соотношения:

 - постоянная распространения в прямоугольном волноводе, поперечное сечение которого равно раскрыву рупора:

В соответствии с этими данными находим

Коэффициент отражения Г2 выражается через эквивалентное сопротивление излучения:

0 и 0 – углы раскрыва рупора в плоскостях E и H соответственно.

Угол 0 находится следующим образом:










Модуль суммарного коэффициента отражения на выходе длинного тракта определяется по формуле:

Так как по заданию минимально допустимая величина КБВ равна 0.75, ставим согласующую нагрузку.




Случайные файлы

Файл
7518-1.rtf
106738.rtf
92333.rtf
ref-19890.doc
142100.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.