Курсовая работа: Оптимальная волноводно-щелевая решетка

                                                              (8)

Где Р=1 КВт –подводимая к антенне мощность, gщ=13мСм – проводимость излучения щели, N – число щелей в антенне.

Выражаем и находим ширину щели

                                                                             (9)

Определим смещение  центра щели относительно оси  волновода  и длину щели l

 Используя условие для согласования (6) , выразим параметр х1 для продольных шелей из эквивалентной проводимости.

                                  (10)

получим

м                                     (11)

Длина щели определяетса из графика  л.[3]. Зависимость резонансной длины продольной щели от ее смещения .  

Дольф-Чебышевское распределение

 Дольф-Чебышевское распределение запишится в следуюшем виде :

                            (12)

порядок полинома Чебышева   для данной задачи будет равен n=15

Находим параметр  - определяющий уровень боковых лепестков относительно главного и ширину диаграммы направленности 2qо.

                                                                                         (13)

Находим распределение тока в антенне. Т.к. число излучателей больше 20,  это распределение можно найти с помощью приближенной формулы

                                         (14)

Где

Zn-расстояние от начала координат до n-го излучателя, L – полная длина антенны.

По формуле 14 определяются токи во всех излучателях, кроме крайних. Краиние токи вычисляются по формуле 15.

                                             (15)

Расчет диаграммы направленности

 Зависимость напряженности поля от угловых координат представляет собой диаграмму напрвленности антенны и для данного случая      будем определять функцией Чебышева  15 порядка используя формулу (12) , где

Рис.2 Диаграмма направленности ВЩР в Н-плоскости.

Рис.3 Диаграмма направленности ВЩР в Н-плоскости.

Оптимальная ширина диаграммы направленности

Коэффициент направленного действия

КНД Дольф-Чебышевских решеток может быть определен по известному распределению тока в излучателях с помощью формулы

                                                                  (16)

Коэффициент полезного действия ВЩР

КПД решетки излучателей определяется выражением

                                                (17)

Где Ро – мощность на входе антенны, РL - мощность в конце антенны, L – длина антенны, aS - суммарное затухание в волноводе [Дб/м].

                               (18)

s=5.8*107 - удельная проводимость меди.

Коэффициент усиления антенны

Коэффициент усиления ВЩР может быть расчитан по общеизвестной формуле

                                                                                                    (19)                         

Расчет системы возбуждения волновода

Зондовый переход , схема которой преведена на рис 4. Расчет зонда

Рис. 4 Зондовый переход

ведется из условия его согласования с коаксиальной линией и волноводом.Для этого следует найти его длину  из системы уравнения

       (20)     

где zo, xo –положение зонда в волноводе, lo –его длина,  -волновое сопротивление кабеля 75 Ом, - волновое сопротивление зонда

Так как неизвестных величин три, то задаются одной  из них. Для решения (20) задают zo=0.19=0.751 см, тогда lo  рассчитывают по формуле (21)

                                         (21)

решив формулу относительно lo ,получим

  см               

Зондовый переход цилиндрической формы узкополосен. Диаметр зонда d берут равным  (0.10-0.15)а ,а  r для определения считают равным  0.75d. Волновое сопротивление зонда

будет

Ом                                                (22)

      d=0.345 см

      r =0.052 см

Xo=0.83 см

Определим расстояние от штыря  до первой щели L1.

L1 выбирается с таким рассчетом, чтобы уже на первой щели напряженность поля ЕН20 была примерно в 10-100 раз меньше напряженности поля ЕН10, т.е. из условия

                                                                                                             (23)

Где gН20, gН10 – постоянные распространения волн Н10 и Н20 соответственно.

                                                                       (24)

                (25)

                     (26)

Подставляя все полученные данные рассчитываем L1=0.97 см.

Из полученных данных  в качестве питающего фидера  подходит обычнй коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.

Определение оптимального растояния от последней щели до коротко замкнутого поршня

        Рис5. Эквивалентная схема многощелевой резонансной антенны с продольными щелями на широкой стенки.

Анализ схемы показывает , что выполняется соотношение

                   (27)

z-расстояние от последней щели до закорачивающего поршня

Из формулы видноб что для достижения полного согласования ( Г=0 ) расстояние  z нужно выбрать так, чтобы КСВ=1 . Вслучае резонансных  щелей (bn=0) для достижения Г=0 необходимо,чтобы:

1.                                                         

2. 

Из выражений видно , что для полного соглассования  растояние от поршня до первой щели = 

Страницы: 1, 2, 3