2.Расчет излучающей части антенны.

2.1.Расчет геометрических размеров излучающей части антенны.

Рис.1 Схема ФАР

Найдем размеры решетки Lx, Ly:

2_{0,5 в} =68,8* /Ly

2_{0,5 в} =40 =32мм

2_{0,5 г} =50,8* /Lx

2_{0,5 г} =3

2_{0,5 г} — ширина ДН в горизонтальной плоскости

2_{0,5 в} — ширина ДН в вертикальной плоскости. [6, стр25]

Отсюда находим:

Ly=55мм

Lx=542мм

Определим размеры ячеек решетки:

aр=Lx=55 мм

bp= d-2t=20.5мм t=1мм

d= 1/1+sin25=22.5

d-шаг решетки

aр, bp-размеры раскрыва рупора

Определим количество излучателей.

N=(Lx+2t)/d

При вычслении округляем число излучателей до целого числа в сторону увеличения, в следствии чего получаем N=24

Уточняем d: d=Lx+2t/N=22.5

2.2. Расчет дн антенны.

В нижеследующих выражениях:

x- отклонение луча от нормали (в соответствующей плоскости) в радианах;

a_p- размер раскрыва рупора по горизонтали (мм);

- рабочая длина волны (мм);

k- волновое число;

b_p- размер раскрыва рупора по вертикали (мм);

N- число излучателей в решетке;

d- шаг решетки (мм);

[1] – диаграмма одиночного излучателя в горизонтальной плоскости, при вертикальной поляризации.

[2] – диаграмма направленности одиночного излучателя в вертикальной плоскости, при вертикальной поляризации.

[3] – множитель решетки. Полагая решетку состоящей из одинаковых излучателей, можно представить ее характеристику направленности в виде произведения характеристики направленности изолированного излучателя[формула 1] на множитель решетки [формула 3].[6.26]

График 1. Дн изолированного излучателя в горизонтальной плоскости.

График 2. ДН изолированного излучателя в вертикальной плоскости.

График 3. ДН решетки (в горизонтальной плоскости) при нулевом отклонении луча от нормали

График 4. ДН решетки при отклонении луча от нормали на заданный угол сканирования.

3. Выбор размеров поперечного сечения волновода.

Размеры волновода выбираем исходя из следующих заданных условий:

0,6<а<0,9, b=a/2. а и b –размеры широкой и узкой стенки волновода

соответственно

из формулы следует:19.2<а<28.8, b=16, =32мм [1.37]

Далее выбираем размеры волновода исходя из литературного источника

[5.114]. Выбираем волновод размерами 22мм х 10мм,толщина стенки =1 мм.

Необходимо уточнит, что выбор размера b ограничен величиной пробивного напряжения, то есть неограниченном уменьшении этого размера может наступить электрический пробой. Предельная мощность, пропускаемая волноводом с волной H₁₀ определяется соотношением [1.37]:

Kсв= 1\ Кбв = 1.3

Е_мax =30кВт/см – напряженность электрического поля, при которой происходит пробой в воздухе, получим :

Р_max=500кВт.

Допустимая передаваемая мощность по волноводу определяется как :

Р_доп=(1\3 ~ 1\5)Р_max;

Р_доп=100кВт.

Вывод: заданная мощность (30кВт) меньше допустимой передаваемой, при размерах волновода, следовательно пробоя не будет.