Расчет параметров решетки

Анализ задания

Число излучателей: ;

Качание луча в горизонтальной (в Н) плоскости;

Отклонение луча от нормали:

Остальные, необходимые нам для расчета данные ( КНД), рассчитаны в предыдущем разделе.

Сканирование пространства будем производить в плоскости Е т.к. в раскрыве одиночного излучателя в плоскости Е равно амплитудное распределение

Расчет расстояния между излучателями

Расстояние между излучателями выбирают из условия отсутствия дифракционных лепестков в диаграмме направленности решетки.

 

 

где  – уровни первых нулей в диаграмме направленности в Н и Е плоскости соответственно. Тогда

эти расстояния нам не подходят, т. к. они меньше размеров раскрыва рупора, поэтому примем их равными

Расчет размеров решетки

 Расчет диаграммы направленности решетки

Диаграмма направленности решетки записывается по следующей формуле:

 

 

где  и  - диаграммы направленности одиночного излучателя,  и  - множители системы в плоскостях Е и Н соответственно.

 

 

где  - волновое число

Рис. 5. Диаграммы направленности: а) в плоскости Е, б) в плоскости Н

1 – ДН одиночного излучателя; 2 – множитель системы; 3 – ДН решетки

 Расчет КНД решетки

 

Анализ полученных результатов.

При максимальном отклонении луча от нормали ( – дано) уровень главного лепестка уменьшается примерно в 4 раза. Это обусловлено направленными свойствами пирамидального рупора. Появление боковых лепестков в плоскости Н обусловлено большим расстоянием между излучателями.

 Питание решетки

Все излучатели запитываются от одного генератора через волноводный тракт. Деление энергии происходит сначала по столбцам, а затем по строкам.

На все рупоры столбца поступает синфазное напряжение т. к. качание в вертикальной плоскости не требуется.

Замечания к конструкции

Излучатели крепятся к рейкам (на рисунке выделено зеленым и красным)

Вся антенна (кроме излучающей поверхности) для защиты от повреждений закрывается металлическим или диэлектрическим кожухом. Излучающая поверхность закрывается диэлектрическим экраном для защиты от попадания влаги и посторонних предметов в раскрыв излучателей, а также для уменьшения парусности антенны.

антенна волна экран

Заключение

В результате проделанной работы получили антенную решетку с характеристиками, удовлетворяющими заданные.

 

Список используемой литературы

 

1. Воскресенский Д.И. Антенны и устройства СВЧ. М.: Сов. радио, 1972.

2. Елумеев В.И., Касаткин А.Д., Рендакова В.Я. Устройства СВЧ и антенны: Методические указания по курсовому проектированию. Рязань: РГРТА, 1998

3. Фельдштейн А.Л. Справочник по элементам волноводной техники. М.: Сов. радио, 1967.