Возбудитель обязан эффективно функционировать на заданнойчастоте. Предположим, чтоантенна соединяетсяс приемником кабелем коаксиального типа. Тогда возбуждение антенного волновода будет выполняться штырем, размещенным под углом в 45 градусов в углу сечения прямоугольной волноводной секции, а сам штырь соединен с приемником посредством коаксиального кабеля. Расчет размеров волновода.
Размеры рупора были рассчитаны нами ранее: aр=0.125 м., bр=0.1 м. Определим длину рупора в плоскости E., тогда Rв=0,1 м. Найдем значение для длины рупора в плоскости Н, тогда Rа=0,105 м. Вычислим углы раскрыва рупора, ψа=30.8°,ψb=37.4°Определение размеров поперечного сечения прямоугольного волновода (рис.
8) а и bвыполняется из условия распространения волны в волноводе только одного типаволны H10:
0.6⸱a0.9⸱.Примем а=0.75⸱=0.0375 м. Размер b должен удовлетворять условию:, отсюдаb=0.023 м.Рис.
8. Волновод прямоугольного сечения с наклонным излучающим штырем.
Длину отрезка волновода 1 от возбуждающего штыря до закорачивающей стенки выберем исходя из условия его согласования с питающим коаксиальным кабелем, получаемt1=0.017 м. Длину волновода 2 от горловины рупора до возбуждающего устройства до выберем исходя из условия фильтрации высших типов волн. В непосредственной близости от штыря, помимо волны H10 возбуждаются волны высшего типа, которые оказываются за пределами критического режима и затухают по экспоненте, по мере продвижения к рупору. Прохождение высших типов волн не должно происходить в сторону горловины рупора, а затем в его раскрыв. С целью ограничения этого их амплитуды должныбыть уменьшены на длине 2 приблизительно в 100 раз., где крH11 — критическая длина волны H11, равная a. Получем2=0.041 м. Расчитаем расстояние от горловины рупора до раскрыва, одинаковое для плоскостейH и Е: H=RА- (RА ⸱ (a/ap))H=0.105−0.
1050.
0375/0.125 =0.075м.Расчет возбуждающего устройства.
Критерием согласования волновода с возбуждающим устройством служит режим бегущей волны в питающем фидере коаксиального исполнения, т. е. равенство волнового сопротивлению фидера фвходному сопротивлениюRвх возбуждающего устройства (для коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом).Rвх=ф где x1=a/2 — местоположение штыря на широкой стенке волновода (относительно середины);в=120⸱⸱=120⸱0.05= 19 Омволновое сопротивление волновода;hдактивная высота штыря в волноводе, геометрическая высота которого lрассчитывается по формуле:
Теперь из формулы для определим hд: Завершаем расчеты нахождением геометрической высоты штыря Расчет рупорной антенны с линейной поляризацией завершен.
Заключение
.
Результатом выполненных в работе расчетовпри пректировании двухзеркальной антенной по схеме Кассегрена получены геометрические параметры зеркал антенны, конусного облучателя, волноводной линии и возбуждающего устройства. Выполнено построение в программном комплексе Mathcad диаграммы направленности антенны в плоскостях E и H, произведен расчет питающего волновода. Рассчитаннуровень боковых лепестков -25 дб. Также рассчитали коэффициент использования поверхности (КИП) антенны, который равен 0,5 и коэффициент направленного действия — 0,893.Из этого можно заключать, что основные требования к расчетам подобного типа антенн выполнены.
Список использованных источников
.
Айзенберг Г. З., Ямпольский В. Г., Терешин О. Н., Антенны УКВ.
— М.: Связь, 1977. В 2-х частях. Конарейкин Д. Б., Потехин В.
Л., Шишкин И. Ф. Морская поляриметрия. -.
Л.: Судостроение, 1968. — 328 с. Лавров А. С., Резников Г. Б. Антенно-фидерные устройства. Учебное пособие для вузов. -.
М.: Советское радио, 1974. — 368 с. Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов.
Учебное пособие для вузов. / Под ред. профессора Воскресенского Д. И.
— М.: Советское радио, 1972. — 320 с. Жук М. С., Молочков Ю. Б. Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. -.
М.: Энергия, 1973. — 440 с. Зузенко В. А., Кислов А. Г., Цыган Н. Я.
Расчет и проектирование антенн. — Л.: ЛВИКА, 1969.
Хмель В. Ф. Антенны и устройства СВЧ. Сборник задач. Издательское объединение «Вища школа», 1976. -.
216 с. Кочержевский Г. Н. Антенно-фидерные устройства: Учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1981. — 280 с., ил.
