1 Мм длиной, 500 мкм шириной.

В [8] для стабилизации переходного сопротивления рекомендуется использовать перекрытие N (см. рис. 4-6) в пределах 0,5...0,4мм (для сопротивлений 50...200W). Примем N @ 450 мкм.

Глава 3. Моделирование афар и спиральных излучателей.

3.1 Моделирование излучателя.

Моделирование излучателя производилось на ЭВМ с применением пакета Microsoft Excel 5.0 по следующему алгоритму:

Алгоритм моделирования излучателя

Ввод длины волны l,

требуемого потенциала П

Числа витков (N); угла намотки (a)

Отношения L/l

Выходной мощности усилителей p₀

Угла сканирования q_ск

УГОЛ q = 0

Коэффициент замедления

Волны вдоль витка p_i @ L/l + 0.3

Коэффициент замедления

вдоль оси p = p_i / sin(a)

Длина витка L = L/l · l

Волновое число k = 2·p/l

Шаг спирали s = L·sin(a)

Длина спирали l = s·N

_{2 sin{ Nk / 2 (PL - S·cosq)}}

^F _ИЗЛ^{(q) =} _{N·sin{ k / 2 (PL - S·cosq)}}

q = q + 1° НЕТ q ³ 180°? ДА

КНД = 15(l / l)(L / l)²

Расстояние между излучателями:

d ³ ( КНД * l)/2p

Число излучателей с учетом сканирования:

n = ОКРУГЛ[ П/(КНД*0.97*P₀*F²_ИЗЛ(q_СК))]

ВЫВОД ГРАФИКА F²_ИЗЛ(q)

3.2 Алгоритм моделирования решетки

Ввод количества излучателей N

Расстояния между ними d

Амплитуды тока запитки A_ij

ДН излучателя, углов сканирования

Углов начального положения колец a_0i

X₀, y₀ = 0;

В круговой системе координат:

Радиус R = d, УГОЛ a = a_0i;

Номер кольца i = 1

Число введеных излучателей K = 1;

X_{i, j} = R*COS(a); Y_{i, j} = R*SIN(a);

a = a + 1; K = K+1;

^{НЕТ ДА}

K>N?

НЕТ a > 360°? ДА

R = R+d

i = i+1;

a = a_0i;

i, j = 0;k=0;q = - 90°;j = 0;F_реш(j,q) = 0

Фаза тока запитки i, j излучателя:

Ф_ij (j_ск ,q_ск) = -k*(x_ij cosj_ск + y_ij sinj_ск) sinq_ск

Пространственный набег фазы:

ФП_ij (j ,q) = k*(x_ij cosj + y_ij sinj) sinq

F_реш(j,q) = F_реш(j,q) + A_{i, j *} e ^{j (Ф i, j + ФП i, j )}

j = j+1; k=k+1;

нет да

k>N?

нет да нет да

j ³ 6*i q ³ 90°?

нет j ³ 180° да

j=0;i = i+1 q = q + 1° F ²_реш(j,q)=|F_реш(j,q)|²

i, j = 0

j = j + 3°; q = 0°; i, j = 0; F_реш(j,q) = 0

F ²_реш(j,q) = F ²_реш(j,q) · F ²_изл(j,q)

ВЫВОД F ²_реш(j,q)

Общее описание афар.

Основными элементами спроектированной в данной работе АФАР являются:

• 56 передающих модулей;

• 56 спиральных излучателей с числом витков=11, углом намотки 12°;

• 56 коммутаторов, управляемых одним ключом;

• 8 блоков 8-канальных делителей мощности;

• 8 усилителей мощности;

• 8 вторичных источников питания, один из которых питает схемы управления;

• несущая конструкция;

• экран.

Заключение.

В данном разделе дипломного проекта была разработана передающая АФАР для наземной станции системы спутниковой связи. Было дано краткое обоснование целесообразности использования АФАР в качестве передающего устройства для стационарного пункта связи, обосновано применение спирального излучателя для реализации излучения электромагнитного поля с эллиптической поляризацией, проведено моделирование диаграмм направленности различных спиральных излучателей и выбран оптимальный для данного сектора сканирования. В качестве апертуры передающей АФАР предложена круглая апертура с кольцевым размещением элементов. Выбрано число излучателей и расстояние между ними.

Были подробно проанализированы схемы разводки СВЧ сигнала и выбрана схема, содержащая удобные для проектирования и изготовления 8-канальные делители.

Была рассмотрена функциональная схема передающего модуля. Подробно рассматиривается расчет и конструкция спирального излучателя и восьмиканального делителя мощности. Рассматривается также принцип действия делителя и его топология.

Было проведено моделирование АФАР и расчет её диаграмм направленности в различных направлениях сканирования. Графические результаты расчетов диаграмм направленности кольцевой структуры при различных углах отклонения луча позволяет сделать вывод о правильности проведенного анализа.