3.2. Вихідні дані до розрахунку:

3.1. Розрахункове завдання.

3.1.1. При заданих геометричних розмірах спіральної антени розрахувати за формулою 6 та побудувати ДН в полярній або декартовій системі координат. Куту надавати значення в межах 0...±1800 через 5°.

3.1.2. Обчислити основні параметри заданої антени за формулами 8-11.

Дані для розрахунку наведені у таблиці 2.

Таблиця 2.

Номер варіанта	Тип антени	Довжина антени L (мм)	Діаметр спіралі (мм)	Кількість витків n	Робоча частота f (ГГц)
1	Циліндр	48	D=10.5	7	8
2	Циліндр	54	D=10.5	7	7.5
3	Циліндр	70	D=10.5	14	7.5
4	Циліндр	75	D=10.5	6	7
5	Конічна	300	D=12, d=8	15	7
6	Конічна	95	D=12.5, d=8	6	6.5
7	Конічна	92	D=12.5, d=7	7	6.5
8	Конічна	90	D=13, d=8	6	6.2

Контрольні запитання

І.До якого класу антен відносяться спіральні антени? Вказати їх конструктивні різновиди.

2.В ід чого залежить тип хвилі, що збуджується у спіралі?

3.Умови збудження хвилі То та характеристики випромінювання антени у цьому режимі.

4.Умови збудження хвилі Т1 та характеристики випромінювання антени у цьому режимі.

5.Умови збудження хвиль Тn та характеристики випромінювання антени у цьому режимі.

6.Який з режимів роботи спіральної антени є оптимальним з точки зору характеристик направленості?

7.У чому полягає принцип формування діаграми направленості спіральної антени у режимі осьового випромінювання?

8.Якими є умови отримання колової поляризації поля та максимального КНД спіральної антени?

9.Як визначається робочий діапазон частот спіральної циліндричної антени? Яким способом його можна розширити?

10.Чи існують обмеження за направленістю для спіральних антен? Якими способами можна підвищити направленість?

11.Описати структурну схему установки для дослідження спіральних антен.

12.0писати методику експериментального визначення характеристик направленості антени.

13. Що таке коефіцієнт еліптичності і методика його визначення?

14.Де застосовуються антени з обертовою поляризацією?

Література

1. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны.- 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. Антенны УКВ.- М.: Радио и связь, 1977.- Т.1, 384 с.

4.Дьяконов В. Mathcad 8/2000:специальный справочник - СПб: Питер, 2001. - 592 с.

Розрахунок спіральної антени.

Для середньої робочої частоти f довжина хвилі λ:

f= 0.490 ГГц, λ_м= λ =612.245 мм ,

Довжина витка спіралі: L=λ,

L=612.245 мм

Виходячи з вимог надійного прийому сигналу вибираємо кут розхилу головного пелюстка антени:

= 40 град

Необхідна для цього довжина антени:

1= , 1=1,035·10³ мм ,

Крок спиралі з умови одержання максимального КНД:

, s= 103.942 мм

Кількість витків спіралі: n= , n=9.995

Приймаємо ціле число витків спіралі: n= 11 , Тоді довжина спіральної антени буде: 1 =n·s

1 = 1.143.10³мм

Радіус каркаса спіральної антени:

, R=960.27 мм

Вхідний опір спіральної антени:

Ri=140 , Ri=140 Ом

Розрахунок діаграми: направленості, спіральної антени у полярній системі координат:

-визначаємо нормуючий множник: =0

F0=0.558

• нормована діаграма направленості:

=0,0,01..2· π,

Рис.3.3. Діаграма направленості спіральної антени.

За розрахунком діаграми напрямленості одержуємо кут розхилу головного пелюстка у 39 град, що не гірше прий­нятої попередньо величини . Максимальний відносний рівень бокових пелюстків 0.28, що для спірапьних антен вважається прийнятним.

Оцінка коефіцієнта підсилення дає величину:

,

Gp=28.012

Цей параметр не гірше від встановленого технічним завданням.