МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

КАФЕДРА № 21

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Доц. к.т.н.				Л.А. Фёдорова
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Проектирование линзовой антенны РЛС сопровождения»

Пояснительная записка

По курсу: устройства СВЧ и антенны.

УСВЧ и ант.26.2013.014 КП(КР)

(кодовое обозначение проекта)

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ ГР.	2220				И.В.Дворников
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург

2015

Технические условия

1. Тип антенной системы: металлопластинчатая линза, облучаемая пирамидальным рупором.

1. Рабочая длина волны: см.

2. Ширина ДН антенны в главных плоскостях на уровне половинной мощности в горизонтальной плоскости: .

3. Ширина ДН на уровне половинной мощности в вертикальной плоскости: .

4. Уровень первого бокового лепестка не более: -20 дБ.

5. Мощность излучения кВт. Антенна работает на приём и передачу.

6. Поляризация линейная.

7. Обзор пространства по азимуту 360°.

8. Обзор пространства по углу места ±15.

Содержание проекта

1.Введение 4

2.Структурная схема РТС и принципиальная схема антенно-фидерного тракта. 5

3. Выбор типа линии передачи. 6

4.Расчёт геометрических характеристик ускоряющей металлопластинчатой линзы 7

5.Расчёт геометрических размеров и характеристик излучения облучателя линзовой антенны 11

6.Расчёт диаграммы направленности линзовой антенны. 16

7. Расчёт элементов фидерного тракта 20

8. Конструкция антенны 22

9. Заключение 23

10. Список литературы. 23

11. Приложение 1. 24

1.Введение.

Неотъемлемыми составными частями современных радиотехнических средств являются антенные системы и обслуживающие их тракты СВЧ. Обобщенная структурная схема радиотехнической системы, показанна на рис. В.1.

Назначение передающей антенны состоит в преобразовании направляемых электромагнитных волн, распространяющихся от передатчика по линиям передачи тракта, в расходящиеся электромагнитные волны свободного пространства. Приемная антенна, напротив, преобразует падающие на нее свободные пространственные волны в направляемые по линиям передачи волны, поступающие в приемный тракт.

Принципиальной разницы между устройством передающей и приемной антенн нет. Согласно известному из теории электромагнетизма принципу взаимности, любая антенна может использоваться и для радиопередачи, и для радиоприема.

В настоящее время существует большое многообразие различных антенн, в данной курсовой работе требуется спроектировать линзовую металлопластинчатую антенну.

Линзовая антенна состоит из электромагнитной линзы и облучателя. Линза представляет собой радиопрозрачное тело, имеющее коэффициент преломления, отличный от единицы. Назначение линзы – трансформировать фронт волны, создаваемый облучателем, в плоскости и сформировать требуемую диаграмму направленности (ДН). Принципиально линзовые антенны можно использовать для формирования самых различных ДН. Принцип работы линзовых антенн основан на разности скоростей фазового фронта электромагнитной волны в свободном пространстве и непосредственно в теле линзы. Фазовая скорость распространения волны в линзе может быть больше или меньше скорости света. В соответствии с эти линзы разделяются на ускоряющие или замедляющие. В данном курсовом проекте будет использована ускоряющая линза. В ускоряющих линзах выравнивание фазового фронта волны происходит за счет того, что участки волновой поверхности часть своего пути проходят в линзе с повышенной фазовой скоростью. Эти участки пути различны для разных лучей. Чем сильнее луч отклонен от оси линзы, тем больший участок пути он проходит с повышенной фазовой скоростью внутри линзы. Таким образом, профиль ускоряющей линзы должен быть вогнутым.

В зависимости от требуемой формы ДН выходной излучающий раскрыв линзы может быть круглой или прямоугольной формы, а сама линза в этом случае будет либо сферическая, либо цилиндрическая. Сферическая линзовая антенна с круглым выходным раскрывом используется для для формирования очень узкой (игольчатой) ДН. В качестве облучателей сферических линзовых антенн могут использоваться различные виды однонаправленных излучателей: различные рупоры, открытые концы полноводов и т.п. В виду всего выше перечисленного выберем для проектирования ускоряющую сферическую линзовую антенну с круглым раскрывом, облучаемую пирамидальным рупором.