2.2. Розрахунок рупорних антен

Вихідні дані до розрахунку:

Таблиця 1.

Варіант			1		2	3	4	5	6	7	8
Робоча частота	f	ГГц	9.5	ГГц	9.8	10	10.2	9.3	9.1	9.0	8.8
Розмір розкриву рупора у площині Н	ap	мм	100	мм	96	95	95	100	105	110	115
Розмір розкриву рупора у площині Е	bp	мм	50	мм	48	45	43	52	55	57	60
Розмір широкої стінки хвилевода	a	мм	23	мм	22	21	20	25	25	28	30
Розмір вузької стінки хвилевода	b	мм	10	мм	10	9	8	10	12	15	15
Довжина рупора	L	мм	150	мм	145	140	140	152	155	155	160
Діаметр рупора	d	мм	80	мм	75	72	70	82	84	85	87

Для заданої частоти відповідна довжина хвилі у вільному просторі:

мГц; мм

Розраховуємо фазові спотворення поля на апертурі антени з врахуванням різниці ходу хвиль від фазового центра до розриву:

,

X=0.05.. Xm мм,

Ф рад,

Рис. 1. Фазові спотворення на апертурі рупорної антени.

Визначаємо оптимальні довжини Е-секторіального та Н-секторіального рупорів і порівнюємо їх з заданими:

КНД для оптимального рупора: D=0,49* ,

D=30.873

Гострота головного пелюстка діаграми направленості на рівні половинної потужності у двох ортогональних площинах:

Розраховуємо діаграми направленості у двох ортогональних площинах:

визначення нормуючого множника:  = 0

ДН в горизонтальній площині (площині Н):

Рис.2. Діаграма направленості рупорної антени у площині Н.

У вертикальній площині (площині Е):

Рис.3. Діаграма направленості рупорної антени у площині Е.

Розрахунок характеристик конічної рупорної антени виконується за аналогічною методикою:

Рис.4.Діаграма направленості конічної рупорної антени

Контрольні запитаня

1. Що являє собою хвилеводний випромінювач?

2. 3а якою методикою оцінюється КНД хвилеводного випромінювача?

3. Параметри направленості хвилеводного випромінювача та їх пояснення.

4. Як впливає збільшення розмірів поперечного перерізу хвилеводу на

характеристики направленості?

5. До якого класу антен відносяться рупорні антени? Вказати їх конструктивні

різновиди.

6. Чим визначається розподіл поля в апертурі рупорної антени?

7. Як знаходиться фазовий центр рупора?

8. Як визначається робоча довжина рупора?

9. Причина появи фазових спотворень на апертурі рупора та їх оцінка? 10. Що таке оптимальний рупор?

11. У чому полягає загальна методика визначення параметрів направленості

антен з випромінюючою поверхнею? Відповідь дати на основі аналізу формул

9,10, 14,15,16.

12. Чим визначається робочий діапазон частот рупорної антени?

13. Чи існують обмеження за направленістю для рупорних антен? Якими

способами можна підвищити направленість?

14. Описати структурну схему установки для дослідження рупорних антен.

15. Описати методику експериментального визначення характеристик

направленості антени.

16. Де застосовуються рупорні антени?

Література

1. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенньы.- М.: Энергия, 1975. -528 с.

2. Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства.- М.: Радио и связь, 1981. 480 с.)

3. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терещин О.Н. Антенньї УКВ.- М: Радио и связь, 1977.- Т.І, 384 с.

4.Дьяконов В. Mathcad 8/2000: пециальный справочник - СПб: Питер, 2001. -

592 с.