Курсовая работа: Линейка из рупорных антенн

Выполнила ст. гр. 511

Бражникова Т.М.

Руководитель

Рендакова В.Я.

Рязань, 2008

Содержание

Введение

Анализ технического задания и выбор метода расчета

Расчет одиночного рупора

Расчет диаграммы направленности антенны

Расчет фазирующей секции

Описание конструкции

Заключение

Список литературы

Введение

Волноводно-рупорные антенны являются простейшими антеннами СВЧ-диапазона.

Они могут формировать диаграммы направленности шириной от 100-140^о (при раскрыве специальной формы) до 10-20^о в пирамидальных рупорах. Возможность дальнейшего сужения диаграммы рупора ограничивается необходимостью резкого увеличения его длины.

Волноводно-рупорные антенны являются широкополосными устройствами и обеспечивают примерно полуторное перекрытие по диапазону. Возможность изменения рабочей частоты в еще больших пределах ограничивается возбуждением и распространением высших типов волн в питающих волноводах. Коэффициент полезного действия в рупорах высокий (около 100%). Рупорные антенны просты в изготовлении.

Недостатками рупорных антенн являются: а)громоздкость конструкции, ограничивающая возможность получения узких диаграмм направленности; б) трудности в регулировании амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве, которые ограничивают возможность снижения уровня боковых лепестков.

Рупорные излучатели могут применяться как самостоятельные антенны или в качестве элементов более сложных антенных устройств.

Анализ технического задания и выбор метода расчета

По техническому заданию на курсовую работу требуется спроектировать линейку из рупорных антенн. В качестве одиночного излучателя используется пирамидальный рупор.

Примем следующие обозначения: параметры рупора, рассчитываемые в Н-плоскости, будем обозначать индексом 1; параметры рупора, рассчитываемые в Е-плоскости, будем обозначать индексом 2. На рис. 1 обозначены: а₁ ,а₂ – размеры раскрыва рупора; h₁ , h₂ – длины рупора; θ₁ , θ₂ – углы раскрыва рупора.

Будем использовать следующую методику расчёта рупорного излучателя. По заданной рабочей частоте выберем возбуждающий волновод. По заданным размерам раскрыва рупора найдем коэффициент направленного действия одиночного излучателя и его геометрические размеры. При выборе длины рупора учтем два условия.

1) Максимум КНД рупора заданной длины достигается при определенном значении величины фазовых искажений. Такой рупор называют оптимальным. Пирамидальный рупор оптимален, если максимальные искажения в Н-плоскости составляют 135^о , а в Е-плоскости – 90^о .

, откуда

, откуда . [1]

2) Для пирамидального рупора найденные длины могут быть различными и не совместимыми. Поэтому необходимо обеспечить правильную стыковку рупора с волноводом.

Для расчета диаграммы направленности пользуются интегральными выражениями [3]:

,

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--