Зміст
Анотація
Введення
1. Огляд літературних джерел
1.1 Метод наводяться ЕРС
1.2 Метод парціальної діаграми спрямованості
1.3 Методи на основі теорії нескінченних періодичних структур
2. Розрахунок польових і імпедансних характеристик ФАР
2.1 Вхідний опір елемента нескінченної періодичної лінійної решітки
2.2 Розрахунок взаємного опору Полоскова випромінювачів у складі нескінченної лінійної решітки
2.3 Розрахунок взаємного опору в двовимірної плоскої ФАР
2.4 Розрахунок вхідного опору випромінювача з урахуванням взаємних зв'язків
2.5 Визначення польових характеристик ФАР
3. Програми для розрахунку характеристик ФАР
3.1 Загальні відомості
3.2 Програма для розрахунку польових і імпедансних характеристик ФАР
3.2.1 Опис застосування
3.2.2 Методика випробувань
3.2.3 Керівництво користувача
3.2.4 Опис програми
3.3 Програма для характеристик ФАР в смузі частот
3.3.1 Опис застосування
3.3.2 Методика випробувань
3.3.3 Керівництво користувача
3.3.4 Опис програми
3.4 Програма для розрахунку вхідного опору ізольованого випромінювача
3.4.1 Опис застосування
3.4.2 Методика випробувань
3.4.3 Керівництво користувача
3.4.4 Опис програми
3.5 Програма для розрахунку взаємного опору між випромінювачами
3.5.1 Опис застосування
3.5.2 Методика випробувань
3.5.3 Керівництво користувача
3.5.4 Опис програми
4. Результати розрахунків
4.1 Взаємне опір
4.2 Діаграма спрямованості ФАР
4.3 Частотні характеристики ФАР
5. Техніко-економічне обгрунтування дипломної роботи
5.1 Коротка характеристика роботи
5.2 Визначення витрат на створення програми
5.2.1 Витрати по оплату праці розробників програми
5.2.2 Середньогодинна оплата розробника
5.2.3 Витрати по оплату машинного часу
5.2.4 Загальні витрати на створення програми
6. Безпека і екологічність дипломної роботи
6.1 Коротка характеристика роботи
6.2 Безпека проекту
6.2.1 Електробезпека робочого місця
6.2.2 Пожежобезпечність робочого місця
6.2.3 Мікроклімат робочого місця
6.2.4 Освітленість робочого місця
6.2.5 Шуми та вібрації на робочому місці
6.3 Ергономічність проекту
6.3.1 Робоче місце оператора ЕОМ
6.3.2 Оцінка якості програмних засобів
6.4 Екологічність проекту
6.5 Особливості проектування антенно-фідерних пристроїв до впливу сильних електромагнітних випромінювань. Можливий характер пошкоджень
6.5.1 Екранування
6.5.2 Фільтрація
6.5.3 Заземлення
Висновок
Додаток 1
Бібліографічний список
Анотація
У дипломній роботі на основі методу нескінченних періодичних структур був розроблений пакет програм, що дозволяє розрахувати польові та імпедансний характеристики плоскої двовимірної фазованою антенної решітки (ФАР), виконаної з Полоскова вібраторів або резонансних випромінювачів на багатошаровому діелектричній підкладці, з урахуванням і без урахування взаємного зв'язку між випромінювачами як на фіксованій частоті, так і в смузі частот. Крім того, пакет включає в себе програму для розрахунку взаємного опору між випромінювачами і програму для розрахунку вхідного опору ізольованого випромінювача.
Були проведені розрахунки залежності взаємного опору від відстані між випромінювачами при різних діелектриках, характерісік ФАР в смузі частот при різних діелектриках та кількості випромінювачів в решітці.
Введення
Фазовані антенні грати (ФАР) завдяки можливості швидкого і гнучкого зміни амплітудно-фазового розподілу в випромінюючої структурі знайшли широке застосування в радіотехнічних системах зв'язку, локації і навігації.
Елементна база сучасних ФАР вельми різноманітна: це і традиційні вібратори, і щілинні випромінювачі, рупори, спіралі, дзеркальні антени і т.д. Особливе місце в цьому переліку займають Полоскова випромінювачі. Застосування інтегральної технології при їх виготовленні дозволяє задовольнити вельми жорстким вимогам до електродинамічних, аеродинамічним, габаритним, ваговим, економічним, конструктивним і іншим параметрами.
Розвиток і ускладнення ФАР призвело до розробці нових і ускладнення відомих методів розрахунку основних характеристик. Конструювання і розрахунок антен значно ускладнилися через збільшення числа парамет, що визначають характеристики антен, а також через прагнення оптимізувати характеристики або більш точно їх розрахувати.
У антенних решітках має місце складне явище взаємодії випромінювачів, що виявляється в зміні спрямованості та вхідного опору випромінювача при його включенні в ФАР. Взаємна зв'язок викликає зміна вхідного опору кожного елемента, що призводить до неузгодженості та відображенню енергії в фідерної лінії назад до джерелу. Різке неузгодженість може викликати ефект осліплення, коли практично припиняються випромінювання і прийом електромагнітних хвиль. Взаємне вплив призводить також до зміни фазового і амплітудного розподілу по антенним елементам. Це в свою чергу призводить до зміни діаграми спрямованості, КНД, спотворенню поляризаційних характеристик.
В даний час інтенсивно розробляється теорія обліку взаємних зв'язків в антенних решітках. Інженерні методи розрахунку взаємодії випромінювачів у складі ФАР відомі тільки для деяких типів антен. Облік цієї взаємодії, що змінюється при управлінні фазовим розподілом, значною мірою ускладнює розрахунок ФАР.
Одним з методів, що дозволяють враховувати взаємні зв'язки в антенних решітках, є метод нескінченних періодичних структур, розглянутий в [1, 2]. У цьому методі спочатку розраховують вхідні опору випромінювачів шляхом вирішення інтегрального рівняння Фредгольма, ядром якого є тензорна функція Гріна областей, частково заповнених діелектриком. Потім методом Гальоркіна знаходяться взаємні опору між випромінювачами і далі всі інші імпедансних та польові харктеристики ФАР. Однак використання цього методу було обмежено через складності розрахунків. В даний час при широкому поширенні ПЕОМ ця завдання спростилася.
Метою даної дипломної роботи є розробка програми для ПЕОМ, що дозволяє використовувати вищеописаний метод фахівцям, що працюють в даній галузі радіотехніки.
1. Огляд літературних джерел
Прогрес техніки антенних решіток стимулював зростання числа теоретичних робіт, присвячених іслледованію електродинамічних характеристик ФАР. Елементарна теорія антенних решіток розглядається в [3, 4]. Тут годиться, що решітка представляє сукупність незалежних індивідуальних випромінювачів, а характеристики випромінювання ФАР залежать лише від просторового розташування окремих випромінювачів, а також від розподілу амплітуд і фаз струмів, заданих на випромінювачах.
Поряд з цим, в роботах [5, 6, 7] наводяться різні методи обліку взаємного впливу між випромінювачами в антенних решітках. Коротко охарактеризуємо ці методи.
Можливі два способи оцінки взаємної зв'язки між елементами антенної решітки. Перший спосіб полягає в оцінці зміни вхідного опору елемента за рахунок взаємного впливу. Другий спосіб полягає в оцінці зміни діаграми спрямованості елемента, ізольованого від впливу сусідніх елементів. Для знаходження взаємних опорів існує безліч методів як точних, так і наближених. Крім цього, всі методи можна розглядати з точки зору поелементного підходу, який корисний при аналізі грат малих розмірів і підходу на основі нескінченних періодичних структур, застосовуваного в разі великих решіток.
1.1 Метод наводяться ЕРС
Одним з методів поелементного пі...
