Курсовая работа: Плоская антенная решетка с дискретным фазованием
b
D
d
В качестве диэлектрика возьмем вещество ЦМ-4, имеющее e=6,5, tgd=6*104 . Размеры выберем исходя из условия пропускания заданной мощности. Для учета неоднородностей необходим запас по мощности, который можно обеспечить путем выбора конструктивных размеров и подбором диэлектрика подложки. Для полосковых ЛП с воздушным заполнением, максимальная передаваемая мощность определяется по графикам в [4]:
(Pmax /d2 )10-8 , Вт/м2
Выберем D/d=0.1, b/d=2, b=4мм, тогда d=2мм и D=0,2мм. Максимальная мощность может быть определена по формуле:
где PГР – значение, определенное по приведенному графику: Рmax = 17 кВт.
С учетом того, что пробивное напряжение в воздухе составляет порядка 30 кВ/см, а в ЦМ-4 250 кВ/см, и что пропускаемая мощность пропорциональна квадрату пробивной напряженности, то максимальная пропускаемая мощность данной ЛП будет больше примерно в 7 раз больше, т.е. около 120 кВт.
Волновое сопротивление и длина волны в такой ЛП определится по формуле[4]:
,
,
.
1.2 Расчет геометрических размеров решетки и числа излучателей
Введем систему координат:
Выбор размера антенны производится исходя из уровня боковых лепестков. Согласно табл. 3.1 в [3] по уровню боковых лепестков определим размер антенны по оси Х и оси Y:
Число излучателей и расстояние между ними будем выбирать исходя из следующих условий (для излучателей вдоль оси Х):
| - число излучателей n равно 2p , | где p-целое число, p=1,2,3…,т.к. в схеме питания используются двоичные делители мощности |
-  , | где 2Q0 –ширина по нулям ДН одиночного элемента, Q0 =900 |
Последнее условие обеспечивает не вхождение побочного главного максимума решетки в главный лепесток одиночного излучателя при максимально отклоненном луче.
Минимальным n, удовлетворяющим заданным условиям будет n=8. Тогда по следующей формуле можно определить расстояние между излучателями:
Проверка условия:
Расчет для оси Y абсолютно аналогичен. Получим: m=8, 
Таким образом, проектируемая плоская эквидистантная ФАР имеет квадратную форму и состоит из 8х8=64 элементов.
1.3 Расчет параметров одиночного излучателя
В качестве излучателя в данной работе используется прямоугольный полосковый резонатор. Материалом подложки служит ФЛАН-10, имеющий 
и 
.
Резонансная длина антенны 
. Размер а определяет излучение торца резонатора и входное сопротивление, изменяя его можно добиться требуемого распределения по мощности. Определение размера а можно найти в разделе расчета схемы питания. Для упрощения конструкции резонатора смещение от края 
примем равным 0.
|
Рис. 3 Полосковый излучатель |
1.4 Выбор структуры и расчет геометрических размеров фазовращателя
Обычно фазовращатель выбирают исходя из нескольких условий: