Проектирование синфазной антенной решетки

С целью согласования перпендикулярного коаксиально-полоскового перехода производится подбор: диаметра соединительного штифта, проходящего через диэлектрическое основание, коаксиального размера апертуры на выходе из коаксиальной линии, коротко к разомкнутого шлейфа из отрезка полоскового проводника [6].Рисунок 3.2 – Коаксиально-полосковый переходСогласованный кольцевой делитель мощностиПолосковые делители мощности представляют собой линейныеСВЧ-шестиполюсники. В делителе мощности используют параллельное разветвление линий передачи на входе 1 (рис.3.4), два четвертьволновых трансформатора и поглотитель в виде сосредоточенного резистора с нормированным сопротивлением R=2[6]. Эту схему можно получить из гибридного кольца (рис.3.4) [6].Рисунок 3.4 – Согласованный делитель мощностиОптимизация конструкции антенной решеткив САПРОптимизация конструкции антенной решетки выполнялась с помощью автоматизированного средства расчета антенн и антенных систем MMANA.На рис.4.1, показано задание геометрических параметров антенной решетки. Предусмотрена также система пассивных рефлекторных отражателей, имитирующих металлический экран.На рис.4.2, показана рассчитываемая антенная решетка с системой пассивных отражателей.При оптимизации конструкции антенной решетки по заданным параметрам: КСВ, ширина ДН в вертикальной и горизонтальной плоскостях были получены следующие размеры: расстояние между вибраторами по горизонтали 0.5 длины волны (d = 0.5λ), расстояние между вибраторами по вертикали 1.0 длины волны (h = 1.0λ),число одиночных вибраторов по горизонтали 12 (этот параметр был оптимизирован с 8 до 12 при изменении dс 0.8 до 0.5), по вертикали 4(это параметр остался без изменений).В по результатам моделирования (рис.4.3, рис.4.4) достигнуты следующие показатели:Коэффициент стоячей волны КСВ = 1.2;Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости 2Δθ=8ºШирина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости 2Δθ=14ºУровень боковых лепестков минус 13.7 дБ.Рисунок 4.1 – Геометрические параметры антенной решетки в программе MMANAРисунок 4.2 – Внешний вид антенной решетки с системой пассивных отражателейРисунок 4.3 – Результаты расчета параметров антенной решетки с системой пассивных отражателейРисунок 4.4 – Диаграмма направленности антенной решетки с системой пассивных отражателейЗаключениеВ ходе выполнения данного курсового проекта, были рассчитаны основные параметры, диаграммы направленности линейной синфазной решетки вибраторных антенн над металлическим экраном. Полученная синфазная система антенн в итоге представляет собой ряд одиночных вибраторов, расположенных в плоской решетке размером 12x4. Необходимое число одиночных вибраторов в результате расчета оказалось равным 48.В результате выполнения курсовой работы мы спроектировали линейную синфазную решетку вибраторных антенн со следующими параметрами:Ширина ДН в горизонтальной плоскости 14 градШирина ДН в вертикальной плоскости 8 градКСВ=1.2Уровень боковых лепестков минус 13.7 дБТаким образом, полученные результаты являются оптимально удовлетворяющими требованиям технического задания.Список использованных источниковОсновы теории антенн / И.П. Заикин, А.В. Тоцкий, С.К. Абрамов,В.В. Лукин. – Учеб. пособие. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк.авиац. ин-т», 2005. – 101 с.Антенны, СВЧ-устройства и их технологии: учеб. Пособие /Ю.Б.Нечаев, В.И. Николаева. – 2-е издание Воронеж: ОАО Концерн “Созвездие”, 2008. – 629 c.Антенно-фидерные устройства: учеб. Для вузов/ Г.Н. Кочержевский, Г.А. Ерохин, Н.Д. Козырев. – М.: Радио и связь, 1989 – 352 с.: ил. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. Для радиотехнич. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1988.-432.: ил. Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В. М., Понамарев Л.И.Устройства СВЧ и антенны/ под ред. Д.И. Воскресенского. Изд. 2-е, доп. и перераб. – М.: Радиотехника, 2006. – 376.: ил.Конструирование экранов и СВЧ-устройств: Учебникдля вузов/А. М. Чернушенко, Б. В. Петров, Л. Г. Малорацкий и др.; Под ред. А. М. Чернушенко. — М,: Радио и связь, 1990.— 352 с: ил.