Конструкция емкости на ПЛП:

Материал диэлектрика – брокерит 9 (керамика); e:=6,6; tgб=(2..4)*10^-4 ;

Е_проб =10кВ/мм ;

Ориентировочные размеры для нашей линии передач (w=4мм) для получения С=90 пФ (для развязки в нашем случае достаточно): L=3мм, t=880 мкм.

Конструкции модуля ФВ приведена в приложении 4.

1.5 Расчет схемы питания

К схеме питания ФАР предъявляются следующие требования:

· обеспечение требуемого амплитудного распределения по элементам антенной решетки;

· обеспечение согласования для передачи требуемой мощности в антенные элементы.

Требуемое амплитудное распределение можно обеспечить с помощью двухмерной елочки, подводящей мощность к каждому элементу решетки в соответствии с амплитудным распределением типа "косинус квадрат на пьедестале", определяемым требуемым уровнем боковых лепестков. Вход первого делителя мощности подключен к линии передач, к выходам последних делителей, подводящих мощность к элементам, подключены модули фазовращателей. Распределение амплитуды тока по ФАР будет задаваться с помощью тройниковых делителей мощности с различными коэффициентами деления в схеме елочки.

Графически распределение амплитуды тока по элементам ФАР можно представить следующим образом. Ток элемента с индексом p,q определяется формулой в [3]:

где

Таким образом, распределение амплитуды тока постоянно во времени и не зависит от углового положения ДН ФАР.

Рассчитаем коэффициенты деления делителей мощности, обеспечивающих требуемое распределение амплитуды тока по элементам. Так как используется схема деления типа елочки с двоичными делителями, то мощности на элементах пропорциональны квадрату амплитуды тока на элементах. Алгоритм расчета состоит в определении для каждого делителя мощностей, подключенных к каждому из его выходов и вычислении их отношения.

Схема питания типа "елочка" на 64 элемента включает в себя 63 двоичных тройниковых делителя, но, поскольку решетка симметрична, достаточно рассчитать четверть решетки. Первые три делителя имеют коэффициент деления равный 1 (К=1). Кроме них в схеме питания еще восемь делителей мощности с неравными между собой коэффициентами деления.

Вычислим их, зная амплитудное распределение по элементам решетки.

Амплитудное распределение тока по элементам:

Распределение мощностей пропорционально квадрату распределения амплитуд. Для каждого из делителей определяются мощности, подключенные к каждому из его выходов. Отношение этих мощностей и будет коэффициентом деления. Зная коэффициенты деления и волновое сопротивление полосковой линии, рассчитаем электрические и конструктивные параметры двоичных тройниковых делителей, реализованных на ПЛП по формулам в [3]:

Примем

Выше приведена схема реактивного параллельного тройникового делителя мощности. Все входные линии имеют одинаковые волновые сопротивления r. К точке разветвления подключены четвертьволновые трансформаторы с волновыми сопротивлениями r₁ , r₂ , r₃ . При заданном коэффициенте деления такой делитель может быть согласован с одного из входов (в нашем случае с первого). На несимметричных полосковых ЛП конструктивно такой делитель реализуется изменением ширины полоски b – область четвертьволновых трансформаторов.

В результате получаем:

К	r2 , Ом	r3 , Ом
1	90,382	118,411
0,846	83,729	129,601
0,865	110,702	198,117
0,593	161,091	254,121
0,856	110,195	199,348
0,808	107,656	206,182
0,801	107,279	207,302
0,612	98,144	248,418
0,608	98,008	249,347

Проводимость излучателей определяется следующим образом

, где j- номер элемента в столбце.

, .

Излучатели	1	2	3	4	5	6	7	8
Gвх,мСм	0,22	1,77	6,5	12	12	6,5	1,77	0,22
a, мм	2,1	17	61	109	109	61	17	2,1

2 Электрические характеристики антенны

2.1 ДН одиночного элемента

ДН одиночного антенного элемента применяемого в данной антенне описывается формулой в [3]:

Для выбранного параметра одиночного излучателя графики ДН в главных плоскостях приведены в приложении 1. По приведенным графикам видно, что ДН данного излучателя удовлетворяет требованию по ширине ДН по уровню –3дБ в главной плоскости.

2.2 ДН ФАР