- •1. Назначение и принцип работы микрополосоквых антенн
- •1.2 Параметры микрополосковых антенн
- •2. Выбор материала антенной решетки и ориентировочное определение конструктивных размеров микрополоскового излучателя (мпи)
- •2.2 Определение ориентировочных размеров
- •2.3 Определение эффективной диэлектрической проницаемости εэф и волнового сопротивления zв эквивалентной нпл
- •2.4 Определение входного сопротивления
- •2.5 Определение положения точки питания
- •3. Расчёт зависимости входного сопротивления мпи от частоты и уточнение конструктивных размеров мпи
- •3.2 Уточнение конструктивных размеров мпи
- •3.3 Определение рабочей полосы частот
- •4. Расчёт кпд и дн мпи в е и н плоскостяхна средней частоте рабочего диапазона
- •4.1 Расчет кпд излучателя и потерь
- •4.2 Расчет дн мпи в е-плоскости
- •4.3 Расчет дн мпи в h- плоскости
- •5. Расчёт допусков влияния разброса параметров на характеристики мпи
- •6. Расчет конструктивных размеров и системы питания элементов антенной решетки
- •6.1 Расчет шага решетки и количества излучателей в горизонтальной плоскости и вертикальной плоскости
- •6.2 Расчет кпд схемы питания
- •7. Расчёт кпд, кнд, ку и дн антенны в е и н плоскостях нецентральной частоте рабочего диапазона
- •7.2 Расчет кнд антенны
- •7.3 Расчет коэффициента усиления антенны
- •7.5 Расчет дн антенны в плоскости Нна центральной частоте рабочего диапазона
- •8. Краткое описание конструкции антенны и выводы
1.2 Параметры микрополосковых антенн
Входное сопротивление - это эквивалентное сопротивление линии на ее входе, которое определяется отношением напряжения к току в сечении линии.
Рабочая полоса частот - полоса частот в пределах, которой другие параметры не выходят за пределы допусков, установленных техническим заданием.
Коэффициент полезного действия (КПД) - отношение мощностей излученной антенной и подводимой к антенне.
Коэффициент направленного действия (КНД) - численная величина, показывающая во сколько раз мощность, излучаемая в данном направлении отнесенная к единице телесного угла (интенсивность излучения в данном направлении) больше интенсивности излучения абсолютно ненаправленной антенны, при условии равенства полных мощностей, излучаемых обеими антеннами.
Коэффициент усиления (КУ). Различают абсолютный и относительный КУ.
Абсолютный (изотропный) КУ антенны показывает во сколько раз интенсивность излучения в данном направлении, больше интенсивности абсолютно ненаправленной (гипотетической) антенны с КПД равным 100%, при условии равенства подводимых к обеим антеннам мощностей.
Диаграмма направленности может быть амплитудной и фазовой. Она показывает зависимость амплитуда или фазы вектора напряженности электрического поля от угловых координат точки наблюдения, находящейся на фиксированном расстоянии в дальней зоне.
Поляризация - ориентационная характеристика векторов электромагнитной волны.
2. Выбор материала антенной решетки и ориентировочное определение конструктивных размеров микрополоскового излучателя (мпи)
.1 Выбор материала
При разработке и конструировании МПА часто применяют полосковую линию, которая представляет собоютрехпроводную линию, в которой пространство между проводниками заполнено диэлектриком. Проводники имеют хорошую экранировку, но сложны в эксплуатации и настройке. Такая полосковая линия является симметричной. Питание МПА с помощью не симметричной полосковой лини более целесообразно, поскольку, она обладает простотой изготовления и больше применяется, чем симметричная линия. Итак, остановимся на несимметричной полосковой линии, которая и будет питать МПА в моем курсовом проекте.
Зададимся значением относительной диалектрической проницаемости ε материала подложки:
ε = 3
Выбор материала для изготовления излучающих элементов антенны. Основные требования при этом:
нужное значение диэлектрической проницаемости;
малые потери;
высокая механическая прочность, теплостойкость, однородность материала, устойчивость параметров во времени, малая гигроскопичность.
обеспечивается возможность изготовления листов фольгированого материала требуемого размера.
Зададимся значением волнового сопротивления питающей линии:л = 50Ом
2.2 Определение ориентировочных размеров
Выбираем ориентировочные размеры МПИ в соответствии с соотношениями (стр. 36. [3]):
b
,
с - скорость света в вакууме
-
частота излучения МПИ=fср=17.1 ГГц
где
-
средняя длина волны рабочего диапазона
в воздухе.
=0.48
Рассчитываем ориентировочное значение толщины подложки h.
h/λ0=0.025
