Синтез плоской вибраторной логопериодической антенны

Лабораторная работа № 5

Синтез плоской вибраторной логопериодической антенны

Цель работы: по заданным параметрам Fmin , Fmax, G, КСВ синтезировать конструкцию плоской вибраторной ЛПА с минимальным числом вибраторов и минимальной длиной.

Оборудование и программное обеспечение: персональный компьютер, программа MMANA GAL.

Задачи лабораторной работы:

Порядок синтеза антенны заключается в следующем:

1. На первом этапе вводятся все исходные данные в рабочем окне программы Ant;
2. на втором этапе запускаются расчёты геометрических параметров антенны нажатием кнопки «START» в окне программы Ant;
3. после окончания расчётов следует сохранить их нажатием кнопки «Save As…», при этом во всплывающем окне следует указать имя файла с расширением  .maa и место его хранения в памяти;
4. запускаем программу MМANA и из закладки «Геометрия» загружаем из памяти файл name.maa, сформированный на предыдущем этапе;
5. в закладке «Вид» проверяем правильность конструкции антенны (если конструкция антенны имеет нарушения, то следует обратиться к преподавателю);
6. переходим в закладку «Вычисления», устанавливаем центральную частоту заданного частотного диапазона и нажатием кнопки «Пуск» запускаем расчёт диаграммы направленности и электрических параметров антенны;
7. после окончания всех расчётов следует проанализировать вид диаграммы направленности и значения электрических параметров антенны на

1. центральной частоте рабочего диапазона, а также их поведение во всём рабочем диапазоне частот и сравнить их с требуемыми по заданию.
2. если рассчитанные параметры и характеристики антенны не удовлетворяют требуемым, то следует вернуться к пункту 1), внести корректировки по параметрам L и N и повторить всю процедуру синтеза заново.

По достижении оптимальных параметров антенны следует прекратить расчёты и приступить к оформлению отчёта по лабораторной работе, в котором необходимо привести:

1. конструкцию антенны с указанием всех её геометрических параметров (длин вибраторов, расстояний между ними, радиусов вибраторов, геометрических размеров линии питания вибраторов);
2.  диаграммы направленности в плоскостях Е и Н и пространственную ДН на средней и крайних частотах рабочего диапазона частот;
3. значения электрических параметров антенны на центральной частоте и их поведение во всей рабочей полосе частот (графики частотных зависимостей).

При сдаче допуска на выполнение лабораторной работы следует хорошо изучить принципы работы частотно независимых антенн, в том числе и логопериодических антенн (по пособию [1] для выполнения курсовой работы, часть 2).

Ход работы

С помощью программы MMANA спроектировать логопериодическую антенну, согласно заданию fmin…fmax=50…220Мгц, L/λ(±10%)=2 м.

Получить G,дБ (±1дБ)=5, КСВ=(не более) 1,8.

Проведем расчеты антенны:

1. Определим максимальную длину антенны

[pic 4]

2. Найдем длину антенны

[pic 5]

Проектирование антенны:

Программа Ant.exeпомогает рассчитать геометрические размеры конструкции антенны, с учетом периодических свойств антенны в формате программы Manna.

Введем в программу Ant расчетные данные и откроем полученный файл в Manna.

[pic 6]

Рисунок 1– Программа Ant

Полученые расчеты в программе Ant сохраняем и загружаем в программу MMANA, проводим расчет на частоте 220МГц ( рисунок 2, рисунок 3)

[pic 7]

Рисунок 2 – Изображение вибраторов и распределение токов антенны до ручной оптимизации

[pic 8]

Рисунок 3 – Результат вычисления антенный до ручной оптимизации