Параболическая антенна импульсной РЛС обнаружения целей

Техническое задание

1. Тип антенной системы - параболическое зеркало с облучателем обратного излучения (четыре полуволновых вибратора возбуждаются открытым концом прямоугольного волновода).
2. Рабочая длина волны - λ = 4 см.
3. Ширина диаграммы направленности антенны в главных плоскостях на уровне половинной мощности: в горизонтальной плоскости 2θ°Р/2 = 2°, в вертикальной плоскости 2φ°Р/2 = 2°.
4. Уровень поля на краю раскрыва - выбрать.
5. Уровень первого бокового лепестка - (-20) дБ.
6. Поляризация - линейна.
7. Мощность излучения РΣ = 30 кВт.

Содержание

Введение        4

Патентный поиск        5

Выбор типа линии передачи        7

Расчётная часть для облучателя        9

Расчётная часть для параболической зеркальной антенны        13

Расчёт допусков        16

Расчёт элементов фидерного тракта        16

Разработка конструкции антенны        20

Заключение        21

Список использованных источников        22

1. Введение

Любая радиотехническая установка, предназначенная для излучения или приёма радиоволн, содержит антенну.

К антеннам современных радиосистем предъявляют много требований, среди которых решающее значение имеют два. Первое требование – направленность действия, т.е. распределение электромагнитной мощности в пространстве по определённому закону. Второе требование – излучение или радиоприем должны сопровождаться минимальными потерями электромагнитной мощности на нагрев проводников и диэлектриков антенны, т.е. антенна должна иметь высокий КПД.

В курсовой работе рассматривается параболическое зеркало с облучателем обратного излучения, где облучателями являются четыре полуволновых вибратора, которые возбуждаются открытым концом прямоугольного волновода.

В настоящее время зеркальные антенны широко применяются в радиостанциях различного назначения - радиолокационных, навигационных, радиорелейных и в ряде других радиосистем СВЧ диапазона.

Зеркальные антенны являются антеннами оптического типа. Они состоят из слабонаправленного облучателя и металлического отражателя (зеркала). Форма поверхности зеркала выбирается такой, чтобы сферический фронт волны, падающей от облучателя на зеркало, после отражения преобразовывался в плоский фронт волны. Лучи, расходящиеся от облучателя, после отражения от зеркала образуют параллельный пучок, формируя остронаправленную диаграмму направленности шириной от десятка градусов до долей градуса.

Широкоугольное сканирование в однозеркальных антеннах осуществляется механическим вращением всей антенной системы в заданной плоскости.

Зеркальные антенны нашли широкое применение благодаря следующим свойствам: сравнительно простоте конструкции, надёжности работы, хорошим диапазонным свойствам, способности формировать диаграммы направленности различной формы и ряда других положительных особенностей.

Однако зеркальные антенны обладают рядом существенных недостатков: затенение облучателем поля зеркальной антенны, механический способ сканирования, который является единственно возможным в однозеркальных антеннах, не обеспечивает высокой скорости управления диаграммой направленности при большом весе и сложности механизма вращения, уровень боковых и задних лепестков в диаграмме направленности однозеркальных антенн трудно поддаётся ослаблению.

1. Патентный поиск

1. Зеркальная антенна // Патент РФ № 2267839 // Шалякин А. И., Шалякин Д.

А.

Зеркальная        антенна,        содержащая        основное,        например,        осесимметричное

параболическое зеркало (1) и облучатель (2), состоящий из волновода (3) и осесимметричного вспомогательного рефлектора (4), кромка (7) которого загнута в сторону основного зеркала, отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, апертура волновода ориентирована в сторону основного параболического зеркала, причём в вспомогательном рефлекторе выполнено центральное отверстие для волновода, при этом границы кромки вспомогательного рефлектора в фокальной плоскости основного параболического зеркала совмещены с границами его первого кольцевого фокального пятна, а образующая кромки вспомогательного рефлектора выполнена в виде параболы или аппроксимирующей её ломаной линии, причём фокус параболы совмещён с центром апертуры волновода, а фокусное расстояние параболы выбрано в пределах от 0,4·λ до 0,6·λ, где λ - рабочая длина волны. Образующая (8) кромки выполнена в виде параболы, фокус которой совмещён с центром апертуры круглого волновода, а фокусное расстояние f параболы равно 0,5·λ, где λ - рабочая длина волны. Так же в структуру входит центральный плоский диск (5), в котором отверстие (6) для круглого волновода.