Реферат на тему: Курсу: Устройства СВЧ и Антенны

Введение

Зеркальные антенны являются наиболее распространёнными остронаправленными антеннами. Их широкое применение в самых разнообразных радиосистемах объясняется простотой конструкции, возможностью получения разнообразных видов Д.Н., высоким КПД, малой шумовой температурой, хорошими диапазонными свойствами и т.д. В радиолокационных применениях зеркальные антенны позволяют легко получить равносигнальную зону, допускают одновременное формирование нескольких Д.Н. общим зеркалом (в том числе суммарных и разностных). Некоторые типы зеркальных антенн могут обеспечивать достаточно быстрое качание луча в значительном угловом секторе. Зеркальные антенны являются наиболее распространённым типом антенн в космической связи и радиоастрономии, и именно с помощью зеркальных антенн удаётся создавать гигантские антенные сооружения с эффективной поверхностью раскрыва, измеряемой тысячами квадратных метров.

Двухзеркальня антенна по схеме Кассегрена представляет собой систему состоящую из двух отражающих поверхностей - софокусных параболоида и гиперболоида - и облучателя, установленного во втором фокусе гиперболоида. Все расстояния по ломанной линии от фокуса до раскрыва одинаковы, что обеспечивает синфазность поля в раскрыве. Двухзеркальная антенна является более компактной, чем однозеркальная, и обеспечивает более равномерное распределение возбуждения по раскрыву, а также является более помехозащищённой, даёт возможность укоротить тракт СВЧ, и разместить основную часть конструкции облучателя за зеркалом, что особенно удобно в моноимпульсных радиолокаторах. При оптимизации размеров облучателя и малого зеркала удаётся получить КИП (0,600,65). Недостаток системы - затенение раскрыва малым её зеркалом, а также обратная реакция малого зеркала на облучатель.

Принцип работы двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена состоит в том, что электромагнитное поле от облучателя, отражаясь от второго зеркала (гиперболоида) попадает на поверхность первого зеркала (параболоида), аотражённое о него, наконец, излучается в пространство причём вид излучаемого в простанство поля совпадает с полем излучаемым плоской синфазной поверхностью.

Оглавление

- введение 1

- исходные данные и задание на проектирование

- Расчёт основных конструктивных элементов антенны и линии передачи

- расчёт размера рефлекторов, фокусных расстояний, угловых размеров

- расчёт размеров облучателя

- выбор типа линии передачи и расчёт её параметров

- электрические характеристики антенны

- диаграмма направленности облучателя

- поле в раскрыве рефлекторов

- диаграмма направленности и коэффициент усиления всей антенны

- конструкция антенны

- заключение. 18

- библиографический список. 19

- приложение 1. Д.Н. облучателя

- приложение 2. Распределение поля в раскрыве

- приложение 3. Д.Н. всей антенны

- приложение 4. Конструкция облучателя

- приложение 5. Общий вид антенны

- приложение 6. Профили сечения зеркал

Заключение

В ходе курсового работы была спроектирована двухзеркальная параболическая антенна по схеме Кассегрена и произведены основные расчеты параметров, характеризующих работу антенны, построены диаграммы направленности всей антенны и облучателя, т.е. стержневой конической диэлектрической антенны.

В процессе проектирования удалось реализовать антенно-фидерное устройство удовлетворяющее исходным данным курсового проекта, а именно обеспечить работу двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена на частоте 11 ГГц с шириной ДН по уровню -3 дБ в 1,5 градуса с уровнем боковых лепестков не более -18,3 дБ, коэффициентом усиления 41 дБ и коэффициентом использования поверхности КИП равным 0,704. Все основные рассчитаные данные имеются на рисунке в приложении 6.

Было выяснено, что:

- Ширина диаграммы направленности синфазного раскрыва обратно пропорциональна размеру раскрыва, выраженного в длинах волн, а также зависит от его формы и распределения поля на нём;

- Чем сильнее спадает поле в раскрыве к его краям, тем при тех же размерах антенны больше ширина главного лепестка и ниже уровень боковых лепестков;

- Затенение раскрыва зеркала облучателем, или другими элементами антенны может значительно повысить уровень боковых лепестков по сравнению с незатенённым раскрывом;

- Фазовый центр облучателя должен совпадать со вторым фокусом гиперболоида и незначительные сдвиги или изменение размеров облучателя сильно влияют на диаграмму направленности и распределение поля в раскрыве главного рефлектора антенны;

- В качестве облучателей параболической антенны по схеме Кассегрена могут использоваться простые слабонаправленные облучатели: рупорные, вибраторные, спиральные, щелевые, полосковые.

- Форма диаграммы направленности облучателя должна соответствовать форме раскрыва главного зеркала. Необходимый спад интенсивности облучения к краям зеркала обусловлен двумя факторами: общей интенсивностью антенны и уровнем боковых лепестков (УБЛ).

Так же в ходе курсового проектирования был лучше изучен и закреплен материал курса СВЧ устройства и антенны и получен ценный практический опыт по расчёту основных параметров двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена.

Список литературы

Литература: [1], [2], [3], [4], [5].

1. "Проектирование антенных систем СВЧ: Методические указания и задания к курсовому проекту для студентов всех форм обучения радиотехнических специальностей". Составители: Наймушин М.П., Панченко Б.А., Шабунин С.Н.; Научный редактор проф., д - р. техн. наук Панченко Б.А. Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 1993 год 48 с.

2. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. "Антенно-фидерные устройства". Изд. Сов. радио, 1974. 536 стр.

3. Жук М.С., Молочков Ю.Б. "Проектирование антенно-фидерных устройств". М.: Энергия, 1996 год 648 с.

4. Сазонов Д.М. "Антенны и устройства СВЧ: Учебник для радиотехнических специальных вузов". М.: Высш. шк., 1988. - 432 с.: ил. ISBN 5-06-001149-6.

5. "Справочник конструктора РЭА: Компоненты, механизмы, надёжность". Барканов Н.А., Бердычевский Б.Е., Верхопятницкий П.Д. и др.; Под. ред. Варламова Р.Г. - М.: Радио и связь, 1985 - 384 с., ил. Впер.: 2р. 40000 экз.