Проектирование оптимальной Е-плоскостной секториальной рупорной антенны

Содержание

Введение.        3

Раздел 1. Расчет геометрических и волновых размеров проектируемой антенны.        6

Раздел 2. Графическое изображение и расчет параметров АФР возбуждения на излучающем раскрыве проектируемой антенны в плоскости «Н» и «Е».        8

Раздел 3. Расчет и графическое построение нормированных ДН проектируемой антенны в плоскостях «Н» и «Е».        11

4.МАКСИМАЛЬНЫЙ КОЭФИЦИЕНТ  НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ АНТЕННЫ.        14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.        15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ        16

Приложение 1 - Изображения нормированной ДН для Е-плоскостной секториальной рупорной антенны в плоскости «Н».        17

Приложение 2 - Изображения нормированной ДН для Е-плоскостной секториальной рупорной антенны в плоскости «E».        18

Введение.

Антенна является необходимым элементом любой радиолинии и может работать в режимах приема и передачи.

Апертурные антенны – антенны, излучение у которых происходит с раскрыва, с поверхности (апертуры). Излучение таких антенн формируется большой излучающей поверхностью по которой протекают токи высокой частоты.

К апертурным антеннам относятся антенны в виде открытых сечений прямоугольных или круглых волноводах, рупорные антенны зеркальные и линзовые антенны.

Апертурные антенны, как правило, имеют большие электрические размеры, а значит имеют узкие ДН и обладают высоким КНД.

Применяются апертурные антенны в миллиметровом и сантиметровом диапазонах. Иногда в начале дециметрового диапазона.

Волноводы имеют излучение со слабыми направленными свойствами потому, что их электрические размеры не большие. Для улучшения направленных свойств антенны, были приняты попытки плавно увеличивать поперечное сечение волновода. Полученным данным способом антеннам дали название – рупорные антенны.

Рупорные антенны состоят из отрезков прямоугольного или круглого волновода, с плавно расширяющимся поперечным раскрывом, и устройства питания рупора.

Широкое применение рупорные антенны получили в миллиметровом, сантиметровом и начале дециметрового диапазонов.

Рупорные антенны бывают:

а

[pic 1]

б                                                             в

[pic 2][pic 3]

г                                                             д

[pic 4]

Рисунок 1 – Виды рупорных антенн.

а) «Е» и «Н» плоскостные; б) пирамидальные; в) конические; г) биконические; д) коробчатые.

Характеристики и параметры апертурных антенн зависят от закона распределения амплитуд и начальных фаз полей, возбуждающих элементарные излучатели, параметров элементарных излучателей, формы и размеров излучающего раскрыва антенны и частоты.

Раздел 1. Расчет геометрических и волновых размеров проектируемой антенны.

Для возбуждения Е-плоскостного секториального рупора применим волновод с основным типом волны — Н10 (рис. 2).

[pic 5]

Рис.2. Антенна в виде в Е– плоскостного секториального рупора в трехмерной системе координат

 Определим длину волны

                                         (1.1)[pic 6]

Длины раскрывов   в плоскостях «Н» и «Е»  равны[pic 7]

[pic 8]        [pic 9]                                                           (1.2)

                                                            (1.3)[pic 10]

                                                                (1.4)[pic 11]

Длина рупора [pic 12]

                                           (1.5)                                                            (1.6)[pic 13][pic 14]

Угол раскрыва рупора  [pic 15]

                              (1.7)[pic 16]