3.2 Расчет фидерного тракта, соединяющего передатчик с антенной.

Для возбуждения волновода применим зондовый переход от коаксиальной линии к волноводу, схема которого приведена на рисунке 3.2. [1]

Рисунок 3.3 – Зондовый переход.

Зондовый переход по существу представляет собой несимметричную антенну. Расчет ведется из условия согласования с коаксиальной линией и волноводом. Для этого следует найти его длину из системы равнений:

(3.7)

где z_o,x_o –положение зонда в волноводе,– его длина,-волновое сопротивление кабеля 50 Ом,- волновое сопротивление зонда

Так как неизвестных величин три, то задаются одной из них. Для решения 3.6 задают , тогдарассчитывают по следующей формуле

(3.8)

В итоге получим

Подставляя все численные значения в формулу 3.8, и решая ее относительно , получим:

На практике диаметр зонда принимают равным , а радиус провода зонда считают равными сопротивление зонда рассчитывается по следующей формуле [1]:

(3.9)

Итак получаем:

Из формулы 3.6 определим расстояние

.

Таким образом рассчитали систему возбуждения волновода.

На рисунке 3.4 приведен конструктивный чертеж антенны [1].

Рисунок 3.4 – Конструктивный чертеж антенны.

1- короткозамыкающий поршень, 2 – волновод, 3 – поглощающая нагрузка, 4 – высокочастотный разъем.

4. Расчет но

Направленные ответвители предназначены для направленной передачи электромагнитной энергии из одной линии передачи в другую, причем так, что направление передачи энергии во второй линии зависит от направления передачи в первой линии. Если из одной линии в другую передается заметная часть мощности, то направленные ответвители можно отнести к классу делителей мощности, а ели небольшая часть - то к классу развязывающих устройств.

Рисунок 4.1 – Принципиальная схема направленного ответвителя.

Основные типы направленных ответвителей:

- коаксиальные и волноводные с одиночными элементами связи, обладаюшими собственной направленностью (отверстия и петли связи);

- коаксиальные и полосковые двух- и многошлейфовые;

- полосковые с использованием полей рассеяния;

- волноводные многодырочные и многостержневые;

- волноводные со щелевой связью.

Рассмотрим конструкцию ответвителя Бете, выполненного на волноводах. Принципиальная схема приведена на рисунке 4.2

Рисунок 4.2 – Схема направленного ответвителя Бете.

1 – линия связи; 2 – согласованная нагрузка;

3 – отверстие связи; 4 – основная линия.

Примем размеры волноводов стандартные: .

Если волноводы в ответвителе одинаковы, а отверстие расположено посредине широкой стороны волновода, ослабление в ответвителе можно вычислить по формуле:

(4.1)

направленность – по формуле:

(4.2)

где - диаметр отверстия;

и- размеры волновода;

- угол между продольными осями волновода;

и- множители, учитывающие ослабление в отверстии, которое рассматривается как предельный волновод для волныисоответственно.

Множители ивычисляются по формулам для предельных волноводов

(4.3)

(4.4)

где - толщина стенки между двумя волноводами.

Толщина стенок одного волновода составляет примерно 1,27 мм, соответственно толщина стенок между двумя волноводами будет составлять 2,54 мм.

(4.5)

(4.6)

Используя формулы 4.5-4.6определим следующее:

Угол между продольными осями волноводов примем 60 градусов и подставляя формулу 4.3 в формулу 4.1 получим диаметр отверстия

Выражая ослабление и направленность в децибелах, формулу 4.1 можно записать:

, (4.7)

где ,

На рисунке 4.3 приведен график АЧХ направленного ответвителя Бете.

В техническом задании сказано построить АЧХ в диапазоне частот 11-12,5ГГц или что тоже самое в диапазоне длин волн 2,4-2,7 см.

Рисунок 4.3 – АЧХ направленного ответвителя Бете.