Зміст пояснювальної записки
Вихідні дані для розрахунку
Порівняльний аналіз антенних пристроїв
1) Вібраторні антени
2) Щілинні антени
3) Хвилеводно-рупорні антени
4) Антени поверхневих хвиль
5) Спіральні і логоперіодічеських антени
6) Лінзові антени
7) Дзеркальні антени
А) однозеркальная антени
Б) Двухзеркальная антени
Вибір типу антени
Вибір конструкції антени
Розрахунок конструкції антени
1) Розрахунок хвилеводу
2) Розрахунок елемента антенної решітки
Розрахунок параметрів і характеристик антени
Вибір схеми і конструкція пристрою живлення антени
Висновки
Використана література
Вихідні дані для розрахунку
Орбіта супутникового ретранслятора (СР) - геостаціонарна (її висота над екватором Землі 35875 км)
Еквівалентна ізотропно випромінювана потужність - 44,7 кВт
Середня частота випромінювання СР - 16,4 ГГц
Ширина спектра випромінювання СР - 18 МГц
Поляризація випромінювання СР - Лінійна
Кут місця СР - 21 В°
Потужність сигналу на виході антени - 0,3 пВт
Порівняльний аналіз антенних пристроїв
1) Вібраторні антени (найбільш прості у виготовленні, внаслідок чого найбільш поширені, особливо на частотах метрового і дециметрового діапазонів. Внаслідок низького КНД використовуються в основному як прийомні. Легко може бути реалізована як лінійна, так і кругова поляризація (турнікетний антени). При використанні спеціальної конструкції можуть бути досить широкосмугові (Диполь Надеенко) - смуга до 50%. Вхідні опору можуть зміняться в великому діапазоні значень в залежності від конструкції):
а) полуволновий вібратор:
Форма ДН - тороїдальне
Ширина ДН -
досяжно КНД - 1,64
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ, СМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,3 ... 1,5
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
б) Петлевий вібратор Пістолькорс:
Форма ДН - тороїдальне
Ширина ДН -
досяжно КНД - 1,64
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 2 ... 2,5
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
в) Хвильовий вібратор:
Форма ДН - тороїдальне
Ширина ДН -
досяжно КНД - 2,5
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,35
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
г) Вібратор з лінійним пасивним рефлектором:
Форма ДН - приблизно кардіоїда обертання
Ширина ДН -
Рівень бічних (задніх) пелюсток - не менше -15 дБ
досяжно КНД - 4 ... 6
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ, СМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,35
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
д) Вібратор з плоским рефлектором:
Форма ДН - приблизно кардіоїда обертання
Ширина ДН -
Рівень бічних (задніх) пелюсток - не менше -16,5 ... -9 дБ
досяжно КНД - до 7
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ, СМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,3 ... 1,5
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
е) Діректорная антена:
Форма ДН - голчаста, без урахування впливу Землі
Ширина ДН -
Рівень бічних (задніх) пелюсток - 15 ... -10,5 дБ
досяжно КНД - 40
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,1 ... 1,35
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
ж) Многовібраторная синфазно антена з пасивним рефлектором:
Форма ДН - голчаста або віялова
Ширина ДН - до
Рівень бічних (задніх) пелюсток - 15 ... -9 дБ
досяжно КНД - обмежується лише конструктивними особливостями
Діапазон хвиль - МВ, ДМВ
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,15 ... 1,35
Поляризація - лінійна, проте, два перпендикулярних вібратора, що живляться із зсувом фаз можуть працювати з полем еліптичної поляризації
2) Щілинні антени (через відсутність виступаючих частин випромінююча поверхня може бути суміщена з зовнішніми обводами корпусу літального апарату; розподіл поля в розкриві може вибиратися в широких межах за рахунок зміни зв'язку випромінювача з хвилеводом; має порівняно просте збудливу пристрій; проста в експлуатації; має обмежений діапазон властивостей):
а) Одиночна одностороння щілину в плоскому екрані нескінченних розмірів:
Форма ДН - широкий односпрямований пелюстка
Ширина ДН -
Рівень бічних (задніх) пелюсток - чітко виражених бічних пелюсток немає
досяжно КНД - 3 ... 3,5
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,1
Поляризація - лінійна
б) Кільцева щілину:
Форма ДН - воронкообразная
Ширина ДН - ненаправленная в площині щілини
Рівень бічних (задніх) пелюсток - чітко виражених бічних пелюсток немає
досяжно КНД - кілька одиниць
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,5
Поляризація - лінійна
в) V -образна щілину
Форма ДН - воронкообразная
Ширина ДН - ненаправленная в площині щілини
Рівень бічних (задніх) пелюсток - чітко виражених бічних пелюсток немає
досяжно КНД - кілька одиниць
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,4
Поляризація - лінійна
г) Хрестоподібна щілину:
Форма ДН - широкий односпрямований осесиметричних пелюстка
Ширина ДН - по Оё-му компоненту і по j-му
Рівень бічних (задніх) пелюсток - чітко виражених бічних пелюсток немає
досяжно КНД - 3,5 ... 4
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,1
Поляризація - еліптична
д) двохщілистих опромінювач:
Форма ДН - широкий односпрямований осесиметричних пелюстка
Ширина ДН -
Рівень бічних (задніх) пелюсток - чітко виражених бічних пелюсток немає
досяжно КНД - 7 ... 8
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,1
Поляризація - лінійна
е) Одиночна багатощілинну антена:
Форма ДН - віялова
Ширина ДН -
Рівень бічних (задніх) пелюсток - більш -25 дБ
досяжно КНД - 400
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,1
Поляризація - лінійна або еліптична
ж) Плоска грати:
Форма ДН - голчаста
Ширина ДН - до
Рівень бічних (задніх) пелюсток - більш -25 дБ
досяжно КНД - 3500 ... 4500
Коефіцієнт перекриття діапазону - 1,1
Поляризація - лінійна або еліптична
3) хвилеводних-рупорні антени (найбільш прості антени, є частиною живлячої хвилеводу. Мають високий ККД порядку 100%, є широкосмуговими пристроями, однак для досягнення високого КНД необхідно збільшувати ширину раськрива рупора. При цьому погіршується його узгодження з хвилеводом, так що потрібно збільшувати довжину рупора пропорційно квадрату збільшення його поперечних розмірів. Для забезпечення кругової поляризації необхідно вводити додаткові елементи в розчин рупора, або застосовувати пару рупорів з взаємним зм...
