Курсовая работа: Многовибраторная антенная решетка с рефлектором 16х4 эт

Где  - собственные сопротивления излучения полуволновых вибраторов;  - сопротивления излучения наведенное вибратором р на вибратор п. Пользуясь данными таблицы 1. найдем сопротивление излучения всех вибраторов решетки

Учитывая то, что конструкция решетки симметрична сопротивление симметрично расположенных вибраторов будет одинаково.

 Ом

 Ом

 Ом

 Ом

Учитывая симметричность конструкции:

 Ом

 Ом

 Ом

 Ом

Так конструкция симметрична, то сопротивление излучения первого ряда будет равно сопротивлению излучения четвертого, а сопротивление излучения третьего ряда будет равно сопротивлению излучения второго.

 Ом

 Ом

Тогда:  Ом

Сопротивление излучения решетки не учтенных вибраторов будет равно сопротивлению излучения рассчитанной части решетки.

Тогда можно записать:

RΣa=

RΣa=  Ом

Где RΣa – сопротивление излучения антенны без учета рефлектора

Рассматривая антенну и рефлектор, как систему из двух связанных вибраторов и используя выражение:

,

где  - сдвиг фаз токов; m – отношение амплитуд токов;  - сопротивление изучения антенны без учета рефлектора;  - сопротивление изучения рефлектора; найдем сопротивление излучения всей антенны с учетом влияния рефлектора. Так как рефлектор активный и его питание производится тем же источником, что и антенна, и имеет такую же конструкцию запишем:

=900; m=1; ==4901,6 Ом.

Тогда 9803,2 Ом

Входное сопротивление пары соседних полуволновых вибраторов образующих один симметричный волновой вибратор равно

, (3.2) [2]

где — волновое сопротивление симметричного вибратора, определяемое по формуле. Используя (3.1) запишем:

 (3.3)

Учитывая, что полуволновой отрезок фидера, соединяющий вибраторы соседних этажей, трансформирует проводимость в пропорции 1 : 1 и полагая, что длина фидера от точек 5-6 до точек питания антенны 1-2 и 3-4 равна целому числу полуволн, можно прийти к выводу, что в точках питания входная проводимость антенны равна сумме проводимостей всех волновых вибраторов. Следовательно, входное сопротивление антенны приближенно равно

 (3.4) [2]

Подставляя (3.3) в (3.4) получим

 (3.5)

Используя формулу В. Н. Кессениха найдем волновое сопротивление предварительно задав диаметр вибратора равным 0,002 м

 (3.6) [4]

Где а – радиус вибратора.

Подставив получено значение в (3.5) получим

3.2 Симметрирующе-согласующие устройство

Для питания антенны используем коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Так как кабель не симметричен, то для того что бы сделать его симметричным нужно симметрирующие устройство. Для этого берется четвертьволновой отрезок такого же кабеля. Соединение кабеля с отрезком показано на чертеже.

Для согласования используем согласующий трансформатор выполненный из стандартных двухпроводных симметричных фидеров.

 (3.7) [4]

где  - волновое сопротивление трансформатора;

 - волновое сопротивление коаксиального кабеля;

 - входное сопротивление антенны;

Четвертьволновые отрезки соединим параллельно, чтобы получить нужное сопротивление трансформатора.

где  - волновое сопротивление четвертьволнового отрезка симметричного фидера.

Так как отрезки имею одинаковое волновое сопротивление, формула будет иметь вид

где п – количество отрезков.

Тогда:

При =300 Ом п=13,48;

При =600 Ом п=26,97;

Для лучшего согласования выполним фидер из четвертьволновых отрезков двух проводного фидере с волновым сопротивлением 600 Ом. Понадобится 27 таких отрезков.

Волновое сопротивление такого трансформатора будет:

3.3 Расчет коэффициента направленного действия

Коэффициент направленного действия горизонтальной синфазной антенны, с учетом влияния Земли можно приближенно определить по формуле

 (3.8) [4]

3.4 Расчет ДН в горизонтальной плоскости

Диаграмма направленности многовибраторной решетки в горизонтальной плоскости определяется по формуле

 (3.9) [4]

где  - диаграмма направленности одиночного вибратора;

 - множитель решетки;

 - множитель рефлектора;

При определении диаграммы направленности под одиночным вибратором будем понимать симметричный вибратор. Число симметричных вибраторов в одном этаже в два раза меньше числа полуволновых вибраторов и равно числу секций антенны.

; (3.10) [4]

; (3.11) [4]

; (3.12) [4]

Где l – длина плеча симметричного вибратора;  - угол в горизонтальной плоскости, отсчитанный от нормали к плоскости полотна антенны; пс – число симметричных вибраторов в одном этаже; d – расстояние между центрами симметричных вибраторов; dр – расстояние между полотнами антенны и рефлектора;  - отношении амплитуд и сдвиг фаз антенны и рефлектора.

Используя формулу С . Щелкунова найдем длину плеча симметричного вибратора

 (3.13) [3]

 (3.14)

Для данной антенны:

; пс=8; d=λ; dр=0,25λ; ; λ=0,15 м.

Подставив (3.10), (3.11), (3.12) в (3.9), и подставив в полученное выражение имеющиеся данные, получим

Страницы: 1, 2, 3, 4