Расчет зеркальной параболической антенны с облучателем в виде конического рупора

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2011 в 17:47, курсовая работа

Описание

Рассчитать малошумящую параболическую антенну. Исходные данные:

Частота сигнала генератора, подводимого к антенне, f = 1,0 ГГц;

Ширина главного лепестка ДН на уровне половинной мощности 2Q0.5

Содержание

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЛУЧАТЕЛЯ И ПАРАБОЛОИДА

1.1 Выбор фидера. Определение шумовой температуры фидерного тракта

1.2 Определение диаметра раскрыва

1.3 Аппроксимация аналитического вида ДН облучателя функцией вида cosn/2Y

1.4 Определение угла раскрыва и фокусного расстояния зеркальной антенны

2. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯ

2.1 Диаграммы направленности облучателя

2.1 Распределение поля в апертуре зеркала

3. РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

4 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ АНТЕННЫ

4.1 Расчет профиля зеркала

4.2 Выбор конструкции зеркала

4.3 Определение допусков на точность изготовления

5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО И ЗАДАННОГО УРОВНЯ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ, ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ ЭТИХ УРОВНЕЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Работа состоит из  1 файл

зеркальная антенна.doc

— 252.50 Кб (Скачать документ)

       

     Анализ  полученного выражения для Dr показывает, что вблизи центра параболоида (Y = 0) необходимая точность изготовления зеркала наивысшая. Здесь наибольшее отклонение от идеальной поверхности не должно превосходить величины l/16 (т.е. 0.0023) у кромки параболоида требования к точности получаются наименьшими. Точность установки облучателя также определяется нормами на наибольшие допустимые фазовые искажения поля в раскрыве. Пусть фазовый облучатель смещен на Dх (рисунок 4.4). Тогда длины путей лучей от фазового центра до раскрыва увеличиваются.  

     

     Рисунок 12 — Допуски на точность установки облучателя 

     Наибольшее  удлинение пути происходит у лучей, падающих на вершину зеркала. Это  удлинение путей при малых  смещениях можно приблизительно определить как Dх×cosY. Тогда изменение фазы составит величину 

      , где 

     Dj0, Djа – фазовые искажения, возникающие из-за неточности установки облучателя, в центре и на краю раскрыва, соответственно. Эта величина не должна превышать p/4, отсюда получаем:  

     

       

     Таким образом, с увеличением угла раскрыва точность и установка облучателя в фокусе повышается.

 

      5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО И ЗАДАННОГО УРОВНЯ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ, ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ ЭТИХ УРОВНЕЙ

 

     По  графику, изображенному на рисунке 8, найдем ширину ДН на уровне половинной мощности:

     2QH0.5 = 44 мрад, что меньше заданного значения 2QH0.5 = 49 мрад на 10,2% и 2QЕ0.5=48 меньше значения 2QЕ0.5 = 54 мрад на 11,1%.

     Для увеличения ширины ДН необходимо уменьшить радиус параболоида.

     Пусть радиус параболоида будет равным м. Тогда получаем график ДН: 

     

     Рисунок 13 – ДН антенны 

     По  графику определим ширину 2QH0.5 = 49 мрад, равно значению 2QH0.5 = 49 мрад и 2QЕ0.5 = 54 равное заданному значением 2QЕ0.5 = 54 мрад. Достигнут компромисс.

     Уровень УБЛ возьму по максимальному уровню боковых лепестков.

     Найдем  УБЛ:

     УБЛ = 0.11

 

      дБ 

     Допустимое  значение УБЛ = -17 дБ, значит вычисленное значение допустимо, потому что уровень боковых лепестков ослабляется дополнительно на 1.416 чем задано по условию, т.о. придавая ей большую узконаправленность.

 

      ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

     В данной курсовой работе была спроектирована зеркальная параболическая антенна  с облучателем в виде конического  рупора. При расчете геометрических и электродинамических характеристик облучателя и параболоида исходные данные немного отклоняются от вычисленных значений: отклонение ширины ДН на уровне половинной мощности в плоскости E составляет 18,5%, а в плоскости H – 10,2%. Причиной этому явилась идеализация устройства (использовалась идеальная модель), использование аппроксимации при вычислениях. В реальных системах необходимо учитывать воздействие многих посторонних факторов, влияние которых может существенно повлиять на результат расчётов.

       Однако внесение некоторых преобразований (уменьшение радиуса параболоида до м) позволяет прийти к компромиссу. При этом значении отклонения ширины ДН на уровне половинной мощности в плоскостях H и E отсутствуют.

 

      СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 
  1. Гончаров  В.Л. Методические указания и задание  к выполнению курсовой работе. Алматы: АИЭС – 2007
  2. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток/ Под ред. проф. Д.И. Воскресенского. – М.: Советское радио, 1994.
  3. Кочержевский Г.М., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства. - М.: Радио и связь, 1989.
  4. Регламент радиосвязи. Т.1. – М.: Радио и связь, 1995.
  5. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. – М.: Высшая школа, 1988.
  6. Спутниковая связь и вещание/ Под ред. Кантора Л.А. – М.: Радио и связь, 1987.
  7. Хмель В.Ф., Чаплин А.Ф., Шумлянский И.И. Антенны и устройства СВЧ. – Киев: Вища школа, 1990.

Информация о работе Расчет зеркальной параболической антенны с облучателем в виде конического рупора