3.3 Определение рабочей полосы частот

Определим рабочую полосу частот. Для этого рассчитаем зависимость коэффициента отражения на входе МПИ от частоты:

где

Рисунок 3.3 - График зависимости коэффициента отражения на входе МПИ от частоты

Для определения полосы рабочих частот необходимо знать допустимый коэффициент отражения на входе МПИ. Его определим по формуле:

где КБВдоп=0.75 - допустимый коэффициент бегущей волны в питающей линии, в результате рдоп=0.143. Отметим его на рисунке 3.3. Теперь полосу рабочих частот определяем по пересечению графика зависимости коэффициента отражения на входе МПИ от частоты и линии допустимого коэффициента отражения. Рабочая полоса частот (рис. 3.3):

В данном подразделе рассчитали зависимость входного сопротивления МПИ от частоты. Также была произведена коррекция размеров МПИ, так что реактивная часть входного сопротивления, на резонансной частоте, стремится к нулю, что вполне удовлетворяет требованиям.

4. Расчёт кпд и дн мпи в е и н плоскостяхна средней частоте рабочего диапазона

4.1 Расчет кпд излучателя и потерь

Эффективность МПИ может быть определена по нескольким критериям.

Во-первых, по излученной мощности пространственных волн основной поляризации). Во-вторых, по всей излученной (как пространственными, так и поверхностными волнами) мощности.

Рассчитываем КПД микрополоскового излучателя. Для этого воспользовавшись графиками рис. 4.1, определяем соответствующие проводимости

Рисунок 4.1 - Зависимость проводимостей МПИ от толщины подложки

В случаи, когда ε - диэлектрическая проницаемость выбранного материала лежит в промежутке значений ε1< ε<ε2, где ε1 = 2.3, а ε2 = 5, определяем проводимость Gi(ε), соответствующею данному значению ε, путем линейной интерполяции значений, взятых из графика на рис.4.1.

Gi(ε1) и Gi(ε2) - проводимости, определяемые из рис. 4.1.

Так, как тангенс угла диэлектрических потерь подложки не равен значению соответствующему рис.4.1 (tgδ=7*10-3), то найденную выше величину G(ε) умножаем на поправочный коэффициент Δ = 103tgδ. После этого рассчитываем КПД по формуле:

ηu= G1r/G,

где

Соответственно и - проводимости торцевых щелей, и - проводимости боковых щелей, - проводимость метала, - проводимость диэлектрика подложки.

Так как ε больше 2,3 и меньше 5, то найдемпутём линейной интерполяции из формулы:

,

где =2,3, =5,а и определяются по графику, приведенному на рис.4.1.

Далее по формуле приведённой выше находим :

См, См, См, См,

См, См.

Найдём проводимость:

См.

КПД МПИ равен:

КПД по всей излученной мощности:

Выразим соответствующие потери в децибелах через КПД:

КПД МПИ по излучённой мощности пространственных волн основной поляризации наиболее полно характеризует эффективность МПИ, так как при его расчёте полезной считается только мощность излученная через торцевую щель, а все остальные относятся к потерям.