Плоская антенна поверхностной волны с ребристой замедляющей структурой (стр. 4 из 4)

м.

должно удовлетворять условию:

м.

Из треугольников в плоскостях Е и Н следует:

Выразив отсюда

получим:

м.

5.Расчет коэффициента отражения

Отражение в рупорной аннтене возникает в двух сечениях: в раскрыве рупора (

) и в его горловине ( ).

Приближенно модуль коэффициента отражения от раскрыва рупора для волны основного типа может быть определено из соотношения:

;

где

- волновое число

постоянная распространения в прямоугольном волноводе, поперечное сечение которого равно раскрыву рупора.

При определении коэффициента

предполагается, что в рупоре установилась бегущая волна. Задача решается методом списания полей в месте соединения волновода и рупора. Приравнивание полей в центре сечения волновода в плоскости соединения дает следующие выражение для эквивалентного сопротивления:

, где

и - размеры поперечного сечения волновода

и - углы раскрыва рупора в плоскостях и соответственно.

рад.

рад

Ом.

Коэффициент отражения

через эквивалентное сопротивление выражается весьма просто:

Суммарный коэффициент отражения вычисляется по следующей формуле:

= ,где

x – параметр определяемый по графику .

На рисунке приведена зависимость параметра

от параметра , связанного с рабочей полосой частот следующим соотношением:

= 0,05f(по заданию)

по графику (рис.6.) определяем

:

рис.6. Зависимость параметра

от

Таким образом суммарный коэффициент отражения равен:

7.Расчет диаграммы направленности

Расчет диаграммы направленности антенны поверхностной волны проводится как расчет диаграммы направленности антенны бегущей волны с непрерывным и равномерным распределением тока по длине антенны.

Диаграмма направленности в плоскости XZ вычисляется по формуле:

,где

L – длина замедляющей структуры

волновое число

оптимально замедление поверхностной волны

рис.7. Диаграмма направленности антенны в плоскости Е в полярной системе координат

рис.8. Диаграмма направленности антенны в плоскости Е в декартовой системе координат

В плоскости

диаграмма направленности антенны равна диаграмме направленности рупора, поэтому выражение для ее нахождения запушиться в виде:

,где

- размер узкой стенки раскрыва рупора

По данной формуле строим диаграмму направленности в плоскости

рис.9. Диаграмма направленности антенны в плоскости Н в полярной системе координат

рис.10.Диаграмма направленности антенны в плоскости Н в декартовой системе координат

8.Расчёт мощности, требуемой от генератора СВЧ

Фидер на основе кабеля РК-50-7-11 обладает затуханием

(дБ/м) на f = 10 ГГц. Отрезок кабеля длиной 4 (м) внесёт затухание (дБ).

Мощность подводимую генератором можно вычислить по следующей формуле:

КПД фидера:

Мощность подводимую генератором равна:

Вт

Для того, чтобы в антенну передавалась мощность равная 15 Вт, на входе фидерной линии должна быть мощность 40,95 Вт.

9.Функциональная схема

Список используемой литературы

1. Антенны и устройства СВЧ/ Под ред. Д. И. Воскресенского. – М.: Сов. радио,1972.

2. Антенны и устройства СВЧ : Учеб. для радиотехнич. спец. вузов.- М.: Высш.шк., 1988г. Сазанов Д.М.

3. Якимов А. Н. Основы проектирования антенн СВЧ: Учеб. Пособие. – Пенза. 1999.

4. Жук М. С., Молочков Ю. Б. Проектирование антенно-фидерных устройств. - М.; Л.: Энергия, 1966.