- •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
7.2 Расчет кнд антенны
КНД решётки с равномерным синфазным распределением поля вычисляется как произведение соответствующих КНД в вертикальной и горизонтальной плоскости:
где
,
- длина антенной решетки в горизонтальной
и вертикальной плоскости;
Т.о.
КНД антенной решетки: D =
·
=2439;
7.3 Расчет коэффициента усиления антенны
Расчет КУ выполним по следующей формуле:
.4 Расчет ДН антенны в Е-плоскости на центральной частоте рабочего диапазона
ДН антенной решетки можно определить через характеристику направленности отдельно взятого МПИ и множитель системы, учитывающий взаимодействие всех МПИ.
В Е-плоскости ДН антенны можно определить по формулам:
где
-
ХН антенны;
-
ХН МПИ (определённая в п.п.3.3).;
=16
- число излучателей в вертикальной
плоскости;
= 0.013м - шаг решетки.
Ширина
главного лепестка
.
Рис. 7.1
7.5 Расчет дн антенны в плоскости Нна центральной частоте рабочего диапазона
ДН антенной решетки можно определить через характеристику направленности отдельно взятого МПИ и множитель системы, учитывающий взаимодействие всех МПИ.
В Н-плоскости ДН антенны можно определить по формулам:
;
где - ХН антенны;
- ХН МПИ (определённая в п.п.3.3).;
=24
- число излучателей в горизонтальной
плоскости;
= 0.013м - шаг решетки.
Ширина
главного лепестка
.
Рис. 7.2
8. Краткое описание конструкции антенны и выводы
.1 Краткое описание конструкции антенны
Конструктивно
антенна представляет собой слоистый
диэлектрик с одним металлическим экраном
(экраном может быть простая фольга). На
одной стороне находятся пластинки
излучателей и питающие линии. С
противоположенной стороны сплошной
диэлектрик. При этом КНД антенны равен
приблизительно 2439, КУ приблизительно
.
Питание антенны может быть осуществлено с помощью полосковой линии, сопротивление которой равно 50 Ом, или коаксиального кабеля, сопротивление которого также равно 50 Ом. При этом согласующим устройством между сопротивлением питающей линии и точкой начала схемы питания выступает четвертьволновый трансформатор. Значение волнового сопротивления трансформатора будет таким: Wтр=35.355Ом
Целью курсового проекта было рассчитать параметры микрополоскового излучателя и его характеристику направленности. Определить влияние допусков и разброса параметров на характеристики МПИ. Рассчитать схему питания микрополосковой антенной решетки и ее характеристики. Как видно из курсового проекта МПИ изготовляются обычно по технологии интегральных схем, что обеспечивает высокую повторяемость размеров, относительно низкую цену, малые металлоемкости, габаритные размеры и массу. Также многоэлементные антенные решетки позволяют решить ряд важных задач: получение диаграммы направленности заданной формы путем независимого регулирования амплитуд и фаз токов; электрическое управление положением главного лепестка ДН в пространстве; осуществление обработки сигнала; построение направленных ретрансляторов и т.д.
Антенна
может служить как для приема, так и для
передачи. В нашем случаи антенна работает
в диапазоне частот
ГГц.
КПД антенны составляет 52.1%.
Список используемой литературы
1. Цалиев Т.А. Розрахунок мікросмужкових випромінювачів та антен. Навчальній посібник з курсового та дипломного проектування. Одеса, 2003.
2. Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. - М.: Радио и связь, 1989.
. Панченко Б.А. Нефедов Е.И. Микрополосковые антенны. - М.: Радио и связь, 1986.
. Конспект лекций по курсу «АС», лектор Цалиев Т.А.
