Міністерство освіти і науки України
Житомирський державний технологічний університет
Кафедра радіотехніки
група РТ-7
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
По предмету: В«Проектування антенно-фідерних пристроївВ»
В«Многовібраторная антенна решітка з рефлектором 16х4 пов. В»
Виконав:
Масловський А. Б.
Перевірив:
Хоменко Н. Ф.
Житомир
2006
Зміст
1. Технічне завдання
2. Короткі теоретичні відомості
2.1 Загальні відомості про многовібраторной синфазної решітці
2.2 Антени з налаштованим рефлектором
2.3 Антени з апериодическим рефлектором
2.4 Опис конструкції
3. Розрахункова частина
3.1 Розрахунок вхідного опору антени
3.2 Сімметрірующе-погоджують пристрій
3.3 Розрахунок коефіцієнта спрямованої дії
3.4 Розрахунок ДН у горизонтальній площині
3.5 Розрахунок ДН у вертикальній площині
Висновок
Список використаної літератури
1. Технічне завдання
Розрахувати креслення, КНД, ДН, R вх многовібраторной антенної решітки з рефлектором 16х4 пов. Побудувати за таблицями, в полярній і декартовій системі координат розрахункову ДН в Е і Н площинах. см.
2. Короткі теоретичні відомості
2.1 Загальні відомості про многовібраторной синфазної решітці
Короткохвильові антени з гостронаправлених випромінюванням у вигляді плоских синфазних грат з'явилися в середині 20-х років. Розробка таких антен в Радянському Союзі велася в Нижньогородській радіолабораторії, створеної за вказівкою В. І. Леніна, під керівництвом М. М. Татаринова і М. А. Бонч-Бруєвича. Застосовувалася в Протягом ряду років в короткохвильовому діапазоні синфазного горизонтальна антена (СГ) була вузькосмугової. Її можна було використовувати тільки на одній робочій хвилі.
На рис.1. показано полотно синфазної антени. Полотно включає n е. рядів (поверхів) вібраторів. Кожен поверх складається з n в півхвильових вібраторів (Або з n з = симетричних хвильових вібраторів). Відстань між поверхами становить половину довжини хвилі. Вертикальний розподільний фідер, що живить вібратори різних поверхів, перехрещують при переході від одного поверху до іншого. При розподілі енергії від одного поверху до наступного хвиля, пройшовши у вертикальному розподільчому фідері шлях l = 0,5, відстає по фазі на кут kl =. Якщо перехрещення фідера не робити, то вібратори сусідніх поверхів будуть порушені. в протифазі. Вертикальний розподільний фідер живить групу вібраторів, звану секцією. Секції вібраторів з'єднуються паралельно поблизу поверхні землі горизонтальними розподільними фідерами однакової довжини, з дотриманням фазування. До середини горизонтального розподільного фідера підключається головний живить фідер.
Рис. 1. Синфазно горизонтальна антена
Розроблена в СРСР синфазного горизонтальна антена (рис. 2) працює без перебудови в безперервному діапазоні хвиль з коефіцієнтом перекриття 2-2,5 приблизно (0,8-2), де-розрахункова довжина хвилі. Довжина одного симетричного вібратора складає приблизно 0,82. З урахуванням зменшення фазової швидкості в вібраторі можна вважати, що є резонансної хвилею вібратора.
Рис. 2. Синфазно горизонтальна діапазонна антена
У цій антени забезпечується синфазность збудження всіх вібраторів на будь-якій довжині хвилі завдяки тому, що відстань від точок приєднання головного фідера до будь вібратора абсолютно однаково. Тому при зміні частоти спрямовані властивості не погіршуються різко. Вперше така схема харчування була застосована С. І. Надененко в розробленій ним короткохвильової антени для одночасної роботи на двох хвилях.
діапазоні антени по вхідному опору забезпечується тим, що вібратори мають знижений хвильовий опір (280-470 Ом) завдяки виконанню їх з ряду таких проводів за типом вібратора С. І. Надененко, або вони виконуються за схемою діапазонних шунтових вібраторів.
Застосовується спеціальна система розподільних фідерів. Ці фідери робляться ступінчастими - В них включаються трансформують вставки довжиною/4, володіють різним хвильовим опором. Ретельно підбираючи хвильові опору розподільних фідерів та вставок, можна отримати КБВ в головному фідері не нижче 0,6-0,65 у двократному діапазоні хвиль. Можна також застосувати в Як випромінювачів вібратори, засновані на принципі самодополнітельності. Самодополнітельние вібратори виконуються не суцільними металевими, а для полегшення конструкції складаються з системи проводів. За експериментальними даними КБВ в фідері такої антени не падає нижче 0,6 у двократному діапазоні хвиль.
У гратах, виконаних за принципом самодополнітельності, можна зменшити число поверхів і спростити систему розподільних фідерів в порівнянні зі звичайними вібраторних гратами. Це пояснюється великими вертикальними розмірами плечей вібраторів. Крім того, збільшується допустима потужність, що підводиться.
Для створення однонаправленої випромінювання антена забезпечується рефлектором, причому в основному застосовують пасивні рефлектори двох типів: настроюються і аперіодичні.
Многовібраторние антени рекомендується використовувати для радіомовлення, оскільки завдяки високому ККД і порівняно низькому рівню бічних пелюсток ці антени при достатньо високому КУ можуть обслуговувати значний сектор простору. Для короткохвильового радіомовлення на далекі відстані (вище 6000 км) в СРСР були розроблені і впроваджені гостронаправлених восьмиповерхового многовібраторние антени з апериодическим рефлектором, мають керовані ДН в горизонтальній і вертикальній площинах. Многовібраторние антени отримали також деякий поширення в радіозв'язку.
2.2 Антени з налаштованим рефлектором
Настроюваний рефлектор (РН) виконується у вигляді полотна з вібраторів аналогічно полотну антени і збуджується завдяки просторової електромагнітної зв'язку між полотнами. На відміну від антени, до точок а 1 , а 2 рефлектора приєднується не генератор, а відрізок довгої лінії (настроювальних опір), довжина якого регулюється короткозамикачем. Рефлектор встановлюється на відстані d р = (0,22 Г· 0,25) від антени. Його полотно зазвичай за допомогою рей кріпиться до тих же щоглам, що і полотно антени. Приєднавши генератор до налаштованому рефлектору і перетворивши полотно антени в рефлектор, можна реверсувати антену - змінити напрям випромінювання або прийому на зворотне.
Антена з налаштованим рефлектором має більш легке конструктивне виконання і більшу ніж в антени з апериодическим рефлектором В«електричну прозорістьВ». Однак така антена вимагає перебудови рефлектора при зміні робочої хвилі, що вкрай ускладнює експлуатацію антени і значно знецінює можливості її використання в широкому діапазоні хвиль.
2.3 Антени з апериодическим рефлектором
Аперіодичний рефлектор (РА) являє собою плоский екран, виконаний з горизонтальних проводів, паралельних осям вібраторів, і встановлюваний ззаду антени на відстані d p = (0,25 Г· 0,3). Розміри екрану кілька перевершують розміри полотна антени. Аперіодичний рефлектор дозволяє по порівнянні з налаштованим рефлектором значно зменшити рівень випромінювання в зворотному напрямку, що вельми важливо для зменшення взаємних перешкод радіостанцій. Для цього відстань між проводами екрану має бути приблизно (0,035 Г· 0,07). Найважливішим гідністю антени з апериодическим рефлектором є відсутність елементів налаштування останнь...
