Расчет зеркальной параболической антенны с облучателем в виде конического рупора
Курсовая работа, 15 Декабря 2011, автор: пользователь скрыл имя
Описание
Рассчитать малошумящую параболическую антенну. Исходные данные:
Частота сигнала генератора, подводимого к антенне, f = 1,0 ГГц;
Ширина главного лепестка ДН на уровне половинной мощности 2Q0.5
Содержание
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЛУЧАТЕЛЯ И ПАРАБОЛОИДА
1.1 Выбор фидера. Определение шумовой температуры фидерного тракта
1.2 Определение диаметра раскрыва
1.3 Аппроксимация аналитического вида ДН облучателя функцией вида cosn/2Y
1.4 Определение угла раскрыва и фокусного расстояния зеркальной антенны
2. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯ
2.1 Диаграммы направленности облучателя
2.1 Распределение поля в апертуре зеркала
3. РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ
4 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ АНТЕННЫ
4.1 Расчет профиля зеркала
4.2 Выбор конструкции зеркала
4.3 Определение допусков на точность изготовления
5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО И ЗАДАННОГО УРОВНЯ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ, ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ ЭТИХ УРОВНЕЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Работа состоит из 1 файл
зеркальная антенна.doc
— 252.50 Кб (Скачать документ)
Анализ
полученного выражения для Dr
показывает, что вблизи центра параболоида
(Y
= 0) необходимая точность изготовления
зеркала наивысшая. Здесь наибольшее отклонение
от идеальной поверхности не должно превосходить
величины l/16
(т.е. 0.0023) у кромки параболоида требования
к точности получаются наименьшими. Точность
установки облучателя также определяется
нормами на наибольшие допустимые фазовые
искажения поля в раскрыве. Пусть фазовый
облучатель смещен на Dх (рисунок 4.4). Тогда
длины путей лучей от фазового центра
до раскрыва увеличиваются.
Рисунок
12 — Допуски на точность установки облучателя
Наибольшее
удлинение пути происходит у лучей,
падающих на вершину зеркала. Это
удлинение путей при малых
смещениях можно приблизительно определить
как Dх×cosY.
Тогда изменение фазы составит величину
, где
Dj0, Djа
– фазовые искажения,
возникающие из-за неточности установки
облучателя, в центре и на краю раскрыва,
соответственно. Эта величина не должна
превышать p/4, отсюда получаем:
Таким образом, с увеличением угла раскрыва точность и установка облучателя в фокусе повышается.
5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО И ЗАДАННОГО УРОВНЯ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ, ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ ЭТИХ УРОВНЕЙ
По графику, изображенному на рисунке 8, найдем ширину ДН на уровне половинной мощности:
2QH0.5 = 44 мрад, что меньше заданного значения 2QH0.5 = 49 мрад на 10,2% и 2QЕ0.5=48 меньше значения 2QЕ0.5 = 54 мрад на 11,1%.
Для увеличения ширины ДН необходимо уменьшить радиус параболоида.
Пусть
радиус параболоида будет равным
м. Тогда получаем график ДН:
Рисунок
13 – ДН антенны
По графику определим ширину 2QH0.5 = 49 мрад, равно значению 2QH0.5 = 49 мрад и 2QЕ0.5 = 54 равное заданному значением 2QЕ0.5 = 54 мрад. Достигнут компромисс.
Уровень УБЛ возьму по максимальному уровню боковых лепестков.
Найдем УБЛ:
УБЛ = 0.11
дБ
Допустимое значение УБЛ = -17 дБ, значит вычисленное значение допустимо, потому что уровень боковых лепестков ослабляется дополнительно на 1.416 чем задано по условию, т.о. придавая ей большую узконаправленность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе была спроектирована зеркальная параболическая антенна с облучателем в виде конического рупора. При расчете геометрических и электродинамических характеристик облучателя и параболоида исходные данные немного отклоняются от вычисленных значений: отклонение ширины ДН на уровне половинной мощности в плоскости E составляет 18,5%, а в плоскости H – 10,2%. Причиной этому явилась идеализация устройства (использовалась идеальная модель), использование аппроксимации при вычислениях. В реальных системах необходимо учитывать воздействие многих посторонних факторов, влияние которых может существенно повлиять на результат расчётов.
Однако внесение некоторых преобразований (уменьшение радиуса параболоида до м) позволяет прийти к компромиссу. При этом значении отклонения ширины ДН на уровне половинной мощности в плоскостях H и E отсутствуют.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Гончаров В.Л. Методические указания и задание к выполнению курсовой работе. Алматы: АИЭС – 2007
- Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток/ Под ред. проф. Д.И. Воскресенского. – М.: Советское радио, 1994.
- Кочержевский Г.М., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства. - М.: Радио и связь, 1989.
- Регламент радиосвязи. Т.1. – М.: Радио и связь, 1995.
- Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. – М.: Высшая школа, 1988.
- Спутниковая связь и вещание/ Под ред. Кантора Л.А. – М.: Радио и связь, 1987.
- Хмель В.Ф., Чаплин А.Ф., Шумлянский И.И. Антенны и устройства СВЧ. – Киев: Вища школа, 1990.