Спиральные антенны

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

МТУСИ

Кафедра технической электродинамики и антенн

Курсовая работа.

по дисциплине

«Антенны интеллектуальных систем»

Москва 2022

Введение:

Спиральные антенны — это антенны поверхностных волн. По конструкции их подразделяют на цилиндрические (регулярные), конические (нерегулярные) и плоские. По числу ветвей (заходов) и способу их намотки спиральные антенны подразделяются на однозаходные и двухзаходные. Двухзаходные могут быть с односторонней и встречной намотками.

Цилиндрическая спиральная антенна представляет собой намотанную из провода цилиндрическую спираль, один конец которой свободен, а другой присоединяется к внутренней жиле коаксиального фидера питания. Внешняя оболочка фидера присоединяется к металлическому экрану, служащему для ослабления заднего излучения.

Задание первой части:

Спроектировать антенну, предназначенную для приема сигналов с

вращающейся поляризацией, выполненную на основе однозаходной спирали

с дисковым рефлектором. Антенна должна обеспечивать ширину диаграммы

направленности по уровню половинной мощности равную 0,5= … град.[pic 1]

Рабочий диапазон частот антенны лежит в пределах от fmin= … МГц

до fmax= … МГц.

В работе требуется:

1) определить параметры эквивалентной цилиндрической спиральной

антенны: осевую длину спирали, шаг спирали, число витков спирали, радиус

и угол намотки спирали, диаметр рефлектора;

2) рассчитать и построить в декартовой системе координат

нормированные диаграммы направленности (ДН) эквивалентной

цилиндрической спиральной антенны для составляющих поля Eθ и Eφ на

средней частоте рабочего диапазона, по графикам определить ширину ДН по

уровню нулевого излучения для каждой составляющей;

3) определить коэффициент направленного действия (КНД) и активную

часть входного сопротивления эквивалентной цилиндрической спиральной

антенны;

4) рассчитать конструктивные размеры однозаходной конической

спиральной антенны: угол при вершине конуса, число витков конической

спирали, начальный радиус спирали, радиус в конце каждого витка спирали,

шаг каждого витка спирали, длину каждого витка спирали, осевую длину

спирали, диаметр рефлектора;

5) разработать конструкцию антенны, привести чертеж конической

спиральной антенны в двух видах (вид сбоку и вид спереди со стороны

вершины конуса) и чертеж антенны общего вида (в любой

аксонометрической проекции).

Числовые данные для расчета приведены в следующей таблице.

Таблица 1 - Исходные данные

[pic 2]

Вариант - №0

Задание второй части:

1) Рассчитать множитель системы антенн, так чтобы две помехи, которые придут под углом (15 и 40 градусов), не мешали оптимальной работы системы антенн;

2) Построить диаграмму направленности множителя системы антенн;

3) Построить диаграмму направленности систем антенн.

Выполнение первой части:

Исходные данные:

[pic 3]

Половинная мощность в радианах 0,5:[pic 4]

[pic 5]

Осевая длинна спирали L, средняя длина волны заданного рабочего диапазона λcp, средняя частота диапазона fср:

[pic 6]

Длинна одного витка L1 и шаг спирали S:

[pic 7]

Число витков спирали N:

[pic 8]

Новая осевая длина l:

[pic 9]

Радиус a и угол намотки спирали α:

[pic 10]

Диаметр провода спирали:

[pic 11]