Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Ноября 2012 в 17:33, курсовая работа
Спроектировать передающую ромбическую антенну для магистральной линии связи длиной r=1000 км. Антенна должна обеспечить коэффициент усиления G=18 дБ на средней частоте fcp=11 МГц. Диапазон рабочих частот (0.6¸1.3)fcp . Высота отражающего слоя H=300 км. Мощность на выходе передатчика P=15 кВт. Минимально допустимое значение коэффициента бегущей волны в фидере в рабочем диапазоне Кдоп³0.5. Длина фидера– 250 м.
Защищен Оценка .
mobilem.wen.ru - жмакаем))
Задание на выполнение курсовой работы.
Спроектировать передающую ромбическую
антенну для магистральной
В расчёте необходимо:
Графический материал:
Содержание.
Введение
Расчеты
Заключение
Список используемой литературы 16
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Введение
Антенные устройства играют в радиотехнике важную роль, так как основным отличительным признаком радио является наличие излучения или приема радиоволн. Само слово «радио» происходит от греческого слово «излучать».
Требования предъявляемые к антенне, различны в зависимости от назначения радиостанции. Так, например, в случае работы радиовещательной станции, обслуживающей определенный район, в центре которого она расположена, передающая антенна, как правило, должна создавать равномерное излучение во все стороны, то есть должна быть не направленной в горизонтальной плоскости. С другой стороны, антенна, например, радиолокационной станции, должна концентрировать излучение в малом телесном угле, то есть должна быть остронаправленной. К приемной антенне часто предъявляются также требование направленного действия, то есть требование более эффективного приема волн, приходящих с определенных направлений. Пространственная избирательность приемной антенны наряду с частотной избирательностью и применением специальных фильтров в радиоприемнике является действенным средством борьбы с внешними помехами, естественными и искусственными. Таким образом, наряду с требованием эффективного излучения или приема радиоволн к антенне предъявляется требование определенного распределения в пространстве потока мощности излучаемых волн.
Антенны можно классифицировать по различным признакам. На первый взгляд может показаться удобным разделить все антенны по характеру их использования на две группы: передающие и приемные. Однако между свойствами передающих и приемных антенн существует определенная связь. Так как одна и та же антенна может использоваться как передающая, так и принимающая, то основное внимание уделяется изучению теории передающих антенн. Часто принято классифицировать антенны по диапазонам волн. Для коротких и более длинных волн характерным является применение антенн из проводов сравнительно небольшого поперечного сечения (линейных проводников). Для дециметровых и более коротких волн применяются антенны, у которых токи протекают по проводящим поверхностям, имеющим большие размеры по сравнению с длинной волны.
Можно также классифицировать антенны по характеру излучающих элементов и делить их на антенны с линейными токами и антенны апертурные, излучающие через свой раскрыв- апертуру.
Ромбическая антенна относится
к числу остронаправленных
Режим бегущей волны в антенне обеспечивает постоянство ее входного сопротивления, а также однонаправленное излучение, слабо меняющееся при изменении длины волны. Благодаря этому ромбическая антенна может работать в широком диапазоне длин волн.
Расчеты.
Используя длину магистральной линии связи S=1000 км и высоту отражающего слоя Н=300 км, найдем угол наклона антенны Dо.
Рисунок 1- Траектория сигнала излучаемого ромбической антенной.
На основании полученного
Рисунок 2- Обозначения к расчету ромбической антенны.
Оптимальное значение половины тупого угла ромба:
Зная скорость распространения радиоволны С=3*108 м/с и ее частоту fcp=11 МГц, найдем длину волны:
Определим оптимальное значение l- длину стороны:
Рассчитаем высоту подвеса ромбической антенны над землей:
Для выполнения расчета диаграммы направленности в горизонтальной плоскости в пакете программ Mathcad 2000 примем следующие обозначения:
Выражение для определения диаграммы направленности в горизонтальной плоскости имеет следующий вид:
Покажем на рис.2 зависимость F(j):
Рисунок 2- Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости.
На рис.2 видно, что на горизонтальной диаграмме направленности главный лепесток расположен непосредственно на оси ординат, то есть под углом в ноль градусов. Это связано с тем, что в этом направлении происходит основное излучение антенны и соответственно главный лепесток на рис.2 является проекцией излучаемого поля на горизонтальную плоскость.
Для выполнения расчета диаграммы направленности в горизонтальной плоскости в пакете программ Mathcad 2000 примем следующие обозначения:
Выражение для определения диаграммы направленности в вертикальной плоскости имеет, при идеальной проводимости земли (ïr^ï=1; Ф^=180о), следующий вид:
Покажем на рис.3 зависимость F(D):
Рисунок 3- Диаграмма направленности в вертикальной плоскости.
На рис.3 видно, что в вертикальной
плоскости находятся два
Оптимальное значение волнового сопротивления Wp можно найти из условия максимума коэффициента усиления G:
Где a- коэффициент затухания волны тока в проводах ромба и выражается через следующее соотношение:
Построим зависимость
Рисунок 4- Зависимость коэффициента усиления от волнового сопротивления.
По рис.4 определили, что при волновом сопротивлении Wp=692 Ом, коэффициент усиления максимален.
Получим формулу для расчета
сопротивления излучения
Поскольку стороны ромба, расположенные симметрично относительно большой диагонали, в одинаковой мере излучают мощность, то активное сопротивление излучения рассчитывается по следующей формуле:
Покажем на рис.4 изменение активного
сопротивления излучения в
Рисунок 5- Изменения активного
сопротивления излучения в
Из рисунка видно, что в районе рабочих частот активное сопротивление излучения возрастает по линейному закону.
Произведем расчет коэффициента полезного действия на средней частоте по следующей формуле:
По рис.4 при оптимальном волновом
сопротивлении определим
G=7.8962
Проведем исследование зависимости
коэффициентов полезного действ
Информация о работе Спроектировать передающую ромбическую антенну для магистральной линии связи