Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Уральский государственный технический университет - УПИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕННЫХ СИСТЕМ СВЧ

Методические указания и задания к курсовому проекту для студентов всех форм обучения радиотехнических специальностей

Екатеринбург 2002

УДК 621.396.67

Составители: М.П.Наймушин, Б.А.Панченко, С.Н.Шабунин

Научный редактор: проф., д-р техн. наук Б.А.Панченко

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕННЫХ СИСТЕМ СВЧ: Методические указания к курсовому проекту / М.П.Наймушин, Б.А.Панченко, С.Н.Шабунин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002. 48 с.

Изложена методика расчета проектирования наиболее употребительных излучателей и антенных систем: зеркальных антенн, плоских и кольцевых решеток, а также компонентов СВЧ тракта. Приводятся основные расчетные соотношения. Сформулированы варианты задания по курсовому проекту.

Библиогр.: 11 назв. Рис. 24. Табл.9.

Подготовлено кафедрой “Радиопередающие антенны и устройства СВЧ”.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕННЫХ СИСТЕМ СВЧ

Составители: Наймушин Михаил Павлович

Панченко Борис Алексеевич

Шабунин Сергей Николаевич

Редактор И.В.Коршунова

Подписано в печать 01.11.93 Формат 60x84 1/16

Бумага писчая Плоская печать сл.п.л. 2,79

Уч.-изд.л. 2,67 Тираж 350 Заказ 648 Цена “0”

Редакционно-издательский отдел УГТУ-УПИ

620002, Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 8-й учебный корпус

Ротапринт УГТУ-УПИ. 620002, Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 8-й уч. корпус

© Уральский государственный технический университет

1. ПРОСТЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ

Под простым излучателем понимаются несложные по конструкции антенны, обладающие умеренной или слабой направленностью. Эти антенны используются как самостоятельные излучатели электромагнитного поля, так и в качестве облучателей зеркальных и линзовых антенн, а также как элементы фазированных антенных решеток - ФАР. Рассмотрим конструкции и основные электрические характеристики наиболее распространенных типов простых излучателей.

1.1 Симметричные вибраторы

Симметричный вибратор представляет собой прямолинейный проводник цилиндрической формы с симметричным относительно середины проводника распределением тока (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Симметричный вибратор

Для создания однонаправленного излучения вибратор располагают параллельно плоскому проводящему экрану-рефлектору. ДН полуволнового вибратора рассчитывается по формуле:

 (1.1)

где d - расстояние между осью вибратора и экраном.

Максимальное значение КНД определяется в этом случае формулой:

(1.2)

В (1.2) определяется как

=R11-R12 ,

где R11 - собственное сопротивление вибратора в свободном пространстве (R11=73,1 Ом для полуволнового вибратора);

R12 - взаимное сопротивление двух параллельных равновеликих вибраторов, разнесенных на расстояние 2d.

На рис. 1.2 приведена зависимость значения R12 для полуволнового вибратора от 2d/. Расстояние от вибратора до экрана d можно выбрать исходя из соображений согласования (взаимное сопротивление R12 компенсирует разницу сопротивлений полуволнового вибратора и стандартной коаксиальной линии - 50, 75, или 100 Ом) и соображений применимости вибратора в качестве излучателя ФАР (должна обеспечиваться требуемая ширина ДН излучателя).



Рис. 1.2. Зависимость значения R12 для полуволнового вибратора от 2d/.

Входное сопротивление полуволнового вибратора имеет реактивную составляющую положительного знака. Для компенсации этой составляющей длина вибратора берется несколько меньше /2. Вибратор в этом случае называется резонансным. Длина вибратора определяется по формуле 2=K·/2. Для определения коэффициента укорочения K можно пользоваться графиком рис. 1.2. Схемы питания и конструктивное выполнение вибраторных антенн для различных диапазонов волн приведены в [1].

Рис. 1.2. Зависимость коэффициента укорочения от длины волны (2? - диаметр проводника)

1.2 Щелевые излучатели

Щели с односторонним излучением находят применение в СМ и ММ диапазонах волн как облучатели апертурных антенн и элементы ФАР. Рассмотрим их характеристики. На рис. 1.3.а приведен излучатель в виде щели с размерами а'хв', прорезанной в торце прямоугольного волновода с размерами ахв. В волноводе распространяется волна основного типа - Н10, щель излучает поле вертикальной поляризации.

а) б)

Рис. 1.3. Торцевая щель

ДН щели рассчитывается по формуле:

(1.3)

где угол отсчитывается от нормали к плоскости отверстия, а - от перпендикуляра к щели.

Эквивалентная схема излучающей щели приведена на рис. 1.3.б,

где в - длина волны в волноводе, Y0 - характеристическая проводимость питающего волновода.

В первую очередь, представляют интерес резонансные щели, у которых реактивная проводимость равна нулю. Резонансная длина щели так же, как у вибратора, несколько меньше половины длины волны. Коэффициент укорочения щели можно определить по графику рис. 1.2, используя правило равного периметра. В соответствии с этим правилом эквивалентный диаметр цилиндрического вибратора связан с шириной щели в' следующим соотношением: 2=в'/1,57.

Эквивалентная активная проводимость резонансной торцевой щели рассчитывается по формуле:

(1.4)

В линейных и двумерных решетках в качестве элементов используются щели, прорезанные в стенке прямоугольного волновода. Эквивалентные характеристики таких щелей зависят от положения щели и её ориентации относительно оси волновода. В табл. 1.3 для наиболее употребительных типов полуволновых щелей приведены эквивалентные схемы и расчётные формулы для нормированных проводимостей g и сопротивлений r.

Для определения резонансной длины щели можно воспользоваться методикой, указанной выше при рассмотрении торцевой щели. Более точные результаты для продольной щели в широкой стенке волновода приведены на графиках рис. 1.4. Данные приведены для волновода с замедлением /в=0,67 и трех значений относительной ширины щели в'/.



Рис. 1.4. Зависимость резонансной длины щели от смещения

Резонансная длина поперечной щели в широкой стенке прямоугольного волновода при х1=0 равна =0,488. Наклонные щели в узкой стенке имеют резонансную длину, приблизительно равную половине длины волны в свободном пространстве.

При выборе ширины щели в' должен обеспечиваться двух - трехкратный запас по пробивной напряженности поля

(1.5)

где Епроб = 30103 В/см;

(Р - подводимая к антенне мощность, N - число щелей, G - проводимость излучения щели). Проводимость излучения односторонней полуволновой щели G = 1,0310-8 1/Ом.

Таблица 1.2	Эквивалентная проводимость или сопротивление
	Эквивалентная схема
	Тип щели

1.3 Диэлектрические антенны

Антенны этого типа широко используются как облучатели зеркальных антенн, а также в составе плоских антенных решеток. Наибольшее распространение получили диэлектрические антенны со стержнем круглого сечения, вставленным в круглый волновод. На частотах менее 3 ГГц круглый волновод обычно возбуждается от коаксиального кабеля (рис. 1.5 а), а на частотах выше 3 ГГц чаще используется волноводное возбуждение с плавным переходом от прямоугольного волновода к круглому (переход необходим, т.к. практически невозможно изготовить фидерный тракт целиком на круглом волноводе из-за возможности поворота плоскости поляризации основной волны на неоднородностях) (рис. 1.5 б). Диэлектрическая антенна может иметь форму цилиндра или усеченного конуса.

Рис. 1.5 а. Цилиндрический стержень

Рис. 1.5 б. Конический стержень

Диэлектрическая антенна как антенна бегущей волны имеет максимальный КНД:

(1.6)

при оптимальном коэффициенте замедления фазовой скорости волны в стержне

(1.7)

где Vф - фазовая скорость в стержне;

c - скорость света 3108 м/с.

Величина замедления зависит от диаметра и материала стержня и может быть определена по графикам рис. 1.6.

В качестве параметра на графиках рис. 1.6 взята относительная диэлектрическая проницаемость материала стержня r.

Для уменьшения отражения от конца диэлектрической антенны и снижения уровня боковых лепестков обычно применяют диэлектрические стержни конической формы.

Рис. 1.6. Фазовая скорость в диэлектрическом стержне

Для эффективного возбуждения стержня его начальный диаметр



Фазовая скорость волны на конце стержня должна соответствовать фазовой скорости волны в свободном пространстве, и диаметр dmin,в соответствии с графиками на рис.1.6, определяется по формуле:

Если диаметр сечения стержня переменный, то можно приближенно определить необходимые значения длины L и диаметра d, исходя из предположения, что величина определяется средним значением диаметра стержня.

Диаграмма направленности диэлектрической антенны, изображенной на рис.1.5.а, может быть рассчитана по формуле:

где

в плоскости ,

 в плоскости .

Угол отсчитывается от оси стержня.

Ширину главного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности приближенно можно рассчитать по формуле

.

Для того, чтобы в стержне не возбуждались высшие типы волн, искажающие диаграмму направленности антенны, необходимо выполнять соотношение

.

1.4 Спиральные антенны

Спиральная антенна (рис. 1.7) состоит из проволочной спирали, питаемой коаксиальной линией, внутренний проводник которой присоединен к спирали, а наружный - к металлическому диску - рефлектору, который ослабляет излучение поля в заднее полупространство.



Рис. 1.7. Спиральная антенна

Диаметр диска выбирается (0,8?1,5)L, где L - длина спирали. Длина витка спирали l связана с шагом спирали S соотношением S/l, где угол подъёма витка спирали.

Основное применение находят спирали с максимумом излучения вдоль оси при круговой или эллиптической поляризации в направлении максимума излучения. Для получения поля круговой поляризации связь между l и S выбирается в соответствии с формулой

, (1.8)

где

.

Диаграммы направленности цилиндрической спирали в угломестной плоскости рассчитывается по формуле

. (1.9)

Ширина ДН по уровню половинной мощности равна

. (1.10)

Формула для КНД в направлении максимального излучения имеет вид:

. (1.11)

Входное сопротивление спиральной антенны

[Ом] . (1.12)

Коэффициент эллиптичности в направлении оси Z определяется как :

. (1.13)

Формулы (1.10) - (1.13) применимы при условии, когда n>3, 12??16.

Расчет антенны начинается с того, что длина витка спирали выбирается примерно равной длине волны для соблюдения круговой поляризации излучения. Также необходимо помнить, что входное сопротивление спиральной антенны, как правило, при соблюдении условия осевого излучения поля круговой поляризации, получается довольно высоким (порядка 140 Ом). При подключении передатчика или приемника к такой антенне с помощью стандартных коаксиальных кабелей возникнет отраженная волна. Чтобы этого не происходило, необходимо использовать согласующие устройства. В таких случаях можно использовать реактивные шлейфы, т.к. при согласовании методом четвертьволнового трансформатора придется изготавливать отрезок линии с волновым сопротивлением трансформатора, отличным от стандартного, под конкретную антенну.

1.5 Полосковые антенны

В ДМ и СМ диапазонах волн находят применение антенны, выполненные по технологии печатных схем. Такие антенны отличаются пониженным весом и габаритами, а также технологичностью изготовления. На рис. 1.8. приведены эскизы двух разновидностей наиболее употребительных на практике полосковых антенн - прямоугольной и круглой, с возбуждением полосковой и коаксиальной линиями. Для понижения входного сопротивления антенны (для оптимального согласования с питающей линией) точка возбуждения смещена от края антенны (размеры у0 и 0 на рисунке).

Рис. 1.8. Виды полосковых резонаторов

В режиме основного типа колебаний антенны, изображенные на рис. 1.8, имеют ДН однолепесткового характера с максимумом, ориентированным в направлении нормали к поверхности подложки ( = 0).

Приведем расчетные формулы для прямоугольной антенны.

Входное сопротивление на резонансной частоте чисто активное и равно

, (1.14)

где G - проводимость излучения торца резонатора:

[Ом] -1 (1.15)

Резонансная длина антенны

, (1.16)

где - относительная диэлектрическая проницаемость материала подложки. Резонансный размер выбирается несколько короче половины длины волны в материале подложки для компенсации реактивной части входного сопротивления, образующейся из-за возмущения поля в области торца антенны. Рекомендуемый размер а=0,3?0,6 ().

Диаграмма направленности прямоугольной антенны рассчитывается по формуле

, (1.17)

Входное сопротивление круговой дисковой антенны (рис. 1.8) на частоте резонанса

, (1.18)

где J1(х) - функция Бесселя первого порядка.

Проводимость излучения кольцевого отверстия резонатора определяется для резонансной частоты по графику рис. 1.9.

Рис. 1.9. Проводимость излучения полоскового резонатора

Резонансная частота для основного типа колебаний дисковой полосковой антенны определяются формулой:

, (1.19)

Где

. (1.20)

Для определения а по заданной частоте необходимо строить график зависимости fрез(a).

Выражение для ДН дисковой антенны

. (1.21)

Прямоугольная и круглая полосковые антенны, работающие в режиме основного типа колебания, излучают поле линейной поляризации (вектор Е в плоскости YOZ) с высокой степенью подавления кросс-поляризационной составляющей.

1.6 Рупорные антенны

В сантиметровом и миллиметровом диапазоне волн широко применяются прямоугольные и конические рупорные антенны (рис. 1.10) .

Прямоугольные рупоры возбуждаются от прямоугольного волновода, конические - от круглого или через плавный переход от прямоугольного.

Рис. 1.10. Пирамидальный и конический рупоры

Диаграмма направленности рупорной антенны определяется амплитудным и фазовым распределением поля в её раскрыве, и обычно рассчитывается численным методом. При небольших углах раствора рупора и при проведении оценочных расчетов ширины главного лепестка фазовыми искажениями можно пренебречь и воспользоваться данными табл. 3.1.

При фиксированной длине рупора, с увеличением площади его раскрыва, с одной стороны, увеличивается его КНД из-за увеличения эффективной площади апертуры, но, с другой стороны, растут фазовые искажения в апертуре из-за запаздывания по фазе волны на краях раскрыва, что ведет к уменьшению КНД. Оптимальные размеры раскрыва рупора обеспечивают максимальный КНД при фиксированной длине рупора. Однако если при проектировании выбраны размеры раскрыва рупора, оптимальной считается длина рупора, при которой запаздывание по фазе на краях апертуры составляет не более ?/2 в плоскости вектора Е и не более 3?/4 в плоскости вектора Н (различные значения обусловлены различным амплитудным распределением в плоскостях векторов Е и Н в раскрыве).

Размеры оптимального прямоугольного рупора связаны следующими соотношениями:

, ,

где и - длина оптимального рупора соответственно в плоскостях векторов и .

Если , то длина рупора R выбирается равной большему значению из них.

Ширина главного лепестка диаграммы направленности оптимального прямоугольного рупора по уровню половинной мощности в плоскости вектора определяется по эмпирической формуле

,

А в плоскости вектора :

.

Ширина главного лепестка для оптимального конического рупора соответственно в плоскости векторов и рассчитывается следующим образом:

, ,

Длина оптимального конического рупора связана с его диаметром формулой

.

Актуальным является вопрос определения положения фазового центра рупора, т.к. именно из него формируется абстрактная сферическая волна, возбуждающая раскрыв. Для рупорных антенн с максимальной фазовой ошибкой на краю апертуры положение фазового центра для прямоугольного рупора в плоскости вектора рассчитывается по формуле:

,

в плоскости вектора

,

Аналогично для конического рупора

излучатель антенный система волна

, ,

где , - расстояние от апертуры до фазового центра, соответственно в плоскостях векторов и , а - максимальная фазовая ошибка на краю апертуры конического

и прямоугольного

,

,

рупоров. Более точно положение фазового центра можно определить по формулам и графикам из [3].

2. ФАЗИРОВАННЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ

Антенная решетка (АР) представляет собой группу излучающих элементов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, причем токи в каждом элементе, в общем случае, имеют определенную амплитуду и фазу. Поле решетки определяется как суперпозиция полей, созданных отдельными элементами. Это приводит к представлению суммарного поля в виде ряда. Принудительное изменение фаз в элементах АР приводит к перемещению луча антенны в пространстве - сканированию. Антенны такого класса называются фазированными антенными решетками - ФАР. На практике находят применение линейные, плоские, осесимметричные (например, кольцевые) решетки.

2.1 Плоские решетки

Для формирования узконаправленного излучения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и обеспечения возможностей управления лучом в некотором пространственном секторе углов необходимо использовать двумерную (поверхностную) решетку излучателей.

На практике находят применение поверхностные АР самой разнообразной формы и структуры. Однако наибольшее распространение имеет АР, схема которой изображена на рис. 2.1. Это плоская решетка идентичных и одинаково ориентированных излучателей, расположенных в узлах прямоугольной эквивалентной сетки с периодом dх и dу.



Рис. 2.1 Схема плоской АР

Рассмотрим прямоугольную решетку с неравномерным амплитудным и линейным фазовым распределением, сфокусированную для ориентации луча под углами 0 и 0. В этом случае распределение тока по элементам записывается как

, (2.1)

где , , ,

, ,

и - необходимые сдвиги фаз между соседними элементами в строке и столбце.

Проанализируем два частных случая амплитудного распределения токов в АР:

1. Закон распределения “косинус на пьедестале”

. (2.2)

ДН в этом случае определяется формулой

F(,) - ДН одиночного элемента.

2. Закон распределения “Косинус квадрат на пьедестале”:

. (2.4)

Выражение для ДН



Для обоих законов распределения амплитуд

,

. (2.6)

Из формулы (2.2) следует частный случай равноамплитудного распределения

(х = у = 1).

В двумерной решетке так же, как в линейной, происходит расширение главного лепестка ДН при отклонении луча от нормали. Если решетка является остронаправленной (0,5 <10), то можно считать, что расширение происходит лишь в плоскости сканирования. В этих случаях для ширины ДН справедливы приближенные формулы (равноамплитудные распределения):

; , (2.7)

где 0 - угол отклонения луча от нормали.

КНД ФАР с равномерным по амплитуде распределением определяется следующим выражением:

. (2.8)

2.2 Кольцевые решетки

Кроме линейных и состоящих из них прямоугольных плоских АР в ряде случаев находят применение кольцевые решетки, представляющие собой систему излучателей, расположенных по окружности (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Кольцевая решетка

Такая система может иметь как однонаправленную, так и воронкообразную ДН.

Остановимся на одном типе кольцевой и дуговой АР, когда она образована элементами однонаправленного излучения - F1(,), причем максимум каждого отдельного излучателя ориентирован вдоль своего радиуса (ОХ, например, для первого излучателя на рис. 2.2).

ДН такой АР, сфазированной в направлении 0 , 0 , рассчитывается с учетом разворота ДН отдельных излучателей F1(,):

(2.9)

В качестве элементов однонаправленного излучения могут использоваться, например, вибраторы или щели, прорезанные в металлическом теле цилиндрической формы.

3. ЗЕРКАЛЬНЫЕ ПАРАБОЛИЧЕСКИЕ АНТЕННЫ

Параболические антенны используются для создания остронаправленного излучения за счет преобразования сферического фронта волны облучателя в плоский фронт после отражения её от зеркала. В трактовке геометрической оптики, справедливой при больших электрических размерах зеркал, это объясняется тем, что для источника, помещенного в точке фокуса параболического отражателя, все отраженные лучи параллельны оси параболоида, а расстояние вдоль лучей от фокуса до плоскости, перпендикулярной оси, одинаковы (рис. 3.1).

Таким образом, излучение параболической антенны можно свести к излучению плоской синфазной поверхности (раскрыва) больших электрических

Рис. 3.1. Схема параболической антенны: 1 - облучатель; 2 - зеркало; 3 - раскрыв (апертура) размеров, которая, как известно, обладает высокой направленностью.

Основные геометрические соотношения и расчет направленных свойств

Чаще всего рефлектор является симметричной ли несимметричной вырезкой из параболоида вращения (рис. 3.2), который в прямоугольной системе координат (x, y, z) описывается уравнением

, (3.1)

а в сферической (r, , ) с началом в фокусе параболоида

. (3.2)

а) б)

Рис. 3.2. Системы координат параболической антенны

Радиус раскрыва R, угол раскрыва 0 и фокусное расстояние f связаны соотношением:

; ; . (3.3)

В большинстве практических случаев 45<0<90, так что . Из (3.1) легко определить глубину зеркала

. (3.4)

Наиболее просто направленные свойства параболической антенны рассчитываются так называемым апертурным методом, т.е. по полю в её раскрыве.

При установке в фокусе рефлектора облучателя с диаграммой направленности Fобл(,) в раскрыве зеркала наводится синфазное поле с амплитудным распределением

. (3.5)

При этом координаты точек раскрыва хр, ур или р, р связаны с углами и соотношениями, обусловленными геометрией задачи:

; ;

; . (3.6)

По известному полю в раскрыве рассчитывается диаграмма направленности антенны F(,):

, (3.7)

где

;

S - поверхность раскрыва;

ST - площадь проекции на раскрыв затеняющих элементов.

Коэффициент усиления антенны с учетом коэффициента использования поверхности (апертуры) а, обусловленного амплитудной неравномерностью поля в раскрыве, и коэффициента перехвата мощности облучателя зеркалом n рассчитывается по формуле:

, (3.8)

где

.

Общий КИП антенны определяется из соотношения

. (3.9)

Ширина диаграммы направленности синфазного раскрыва в общем случае обратно пропорциональна размеру раскрыва, выраженному в длинах волн, а также зависит от его формы и распределения поля на нем. В табл. 3.1 и 3.2 приведены основные расчетные соотношения для синфазных раскрывов прямоугольной и круглой формы при некоторых законах распределения поля, допускающих аналитическую оценку интеграла в (3.7). Как видно из таблиц, чем сильнее спадает поле в раскрыве по его краям, тем при тех же размерах антенны больше ширина главного лепестка и ниже уровень боковых лепестков. Необходимо отметить, что затенение раскрыва зеркала облучателем или другими элементами антенны может значительно повысить уровень боковых лепестков по сравнению с незатененным раскрывом.

В качестве облучателей параболических рефлекторов могут использоваться простые слабонаправленные излучатели: рупорные, вибраторные, спиральные, щелевые, полосковые.

Форма диаграммы направленности облучателя должна соответствовать форме раскрыва зеркала. Необходимый спад интенсивности облучения к краям зеркала обусловлен двумя факторами: общей эффективностью антенны и уровнем боковых лепестков (УБЛ). Если УБЛ не задан, то при проектировании антенны следует добиваться максимальной эффективности. Можно показать [2], [5], что при этом облучение краев зеркала должно быть на 9 - 11 дБ ниже, чем облучение центра, а КИП составляет 0,6-0,7. Если же требуется низкий УБЛ, то уровень облучения краев может быть ниже 9 - 11 дБ, что приводит также к снижению общего КИПа антенны.

Таблица 3.1	Расчётные соотношения для прямоугольного раскрыва	Уровень боковых лепестков дБ	-23 -21,3 -19,3 -16,5 -14,7 -13,2	-32 -30,4 -25,1 -20 -15,5
		Апертур. коэф. использ. (при у=1)	0,81 0,89 0,94 0,97 0,99 1,0	0,67 0,82 0,92 0,97 0,99
		Ширина ДН (град)	По уровню -3 дБ	61,1 // 58,9 // 57,4 // 55,7 // 50,8 //	83,2 // 72,2 // 62,7 // 58,3 // 52 //
			По нулям	156,3 // 138,6 // 130,2 // 120,3 // 114,6 //	229,2 // 179,3 // 149,6 // 134,6 // 123,7 //
		Скачок на краю	0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0	0 0,2 0,4 0,6 0,8
		Диаграмма направленности F(U)
		Распределение поля в раскрыве
		Форма раскрыва
Таблица 3.2	Расчётные соотношения для круглого раскрыва	Уровень боковых лепестков дБ	-24,6 -23,5 -21,5 -19,8 -18,6 -17,6	-30,6 -28,9 -25,4 -23,2 -20,8
		Апертур. коэф. использ. (при у=1)	0,75 0,87 0,94 0,98 0,99 1,0	0,56 0,79 0,91 0,94 0,97
		Ширина ДН (град)	По уровню -3 дБ	71 // 66,2 // 63,8 // 61,2 // 58,9 //	84,2 // 74,6 // 69,3 // 65,3 // 63,6 //
			По нулям	171,3 // 152,9 // 145,5 // 141,5 // 139,6 //	232,6 // 191,7 // 169,6 // 152,9 // 145,5 //
		Скачок на краю	0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0	0 0,2 0,4 0,6 0,8
		Диаграмма направленности F(U)
		Распределение поля в раскрыве
		Форма раскрыва

Антенна с осесимметричным рефлектором

При осесимметричном рефлекторе целесообразно иметь и осесимметричную диаграмму направленности облучателя. В этом случае повысится эффективность антенны и её диаграмма также становится осесимметричной, а расчет её упрощается, т.к. двумерный интеграл в (3.7) сводится к одномерному:

(3.10)

Если распределение поля в раскрыве имеет вид

, n=0, 1, 2, …, (3.11)

то интеграл в (3.10) вычисляется аналитически, как это показано в табл. 3.2 при ST=0 и n=1,2.

Недостатком антенн такого типа является затенение раскрыва облучателем и элементами его крепления.

Антенна со смещенным рефлектором

Рефлектор является несимметричной вырезкой из параболоида вращения. Смещение вырезки от оси производится настолько, чтобы отраженные лучи проходили мимо облучателя (рис. 3.3, а). Это позволяет иметь незатененный раскрыв и получать низкий уровень боковых лепестков при соответствующем амплитудном распределении поля в раскрыве.

а) б) в)

Рис. 3.3. Схема антенны со смещенным рефлектором

Форма раскрыва при этом может быть круглой (рис. 3.3.б), или прямоугольной (рис. 3.3.в), или более сложной формы (например, эллиптической). При круглом раскрыве целесообразно добиваться осесимметричного амплитудного распределения поля, а при прямоугольном - симметричного относительно горизонтальной и вертикальной осей раскрыв. С этой целью максимум диаграммы направленности облучателя должен быть ориентирован под углом обл (рис. 3.3, а) так, чтобы

. (3.12)

Обычно диаграмма направленности облучателя задана в своей системе координат r, , (или связанной с ней x1, y1, z1). Для того чтобы рассчитать поле в раскрыве смещенного зеркала по формуле (3.5), нужно для каждой точки зеркала или раскрыва x, y, z определить координаты r, , (рис. 3.4).

Каждая точка зеркала с координатами x, y, в системе облучателя имеет координаты

(3.13)

(3.14)

Рис. 3.4. Системы координат в смещенном зеркале

Точки в раскрыве имеют те же поперечные координаты, что и соответствующие точки зеркала, т.е. xp= x, yp= y.

Двухзеркальная антенна по схеме Кассегрена

Эта система состоит из двух отражающих поверхностей - софокусных параболоида и гиперболоида - и облучателя, фазовый центр которого совмещен со вторым фокусом гиперболоида. На рис. 3.5 показан ход лучей при отражениях. Все расстояния по ломаной линии от фокуса до раскрыва одинаковы, что обеспечивает синфазность поля в раскрыве.

Рис. 3.5. Схема антенны:

1 - параболоид;

2 - гиперболоид;

Двухзеркальная система является более компактной, чем однозеркальная, и обеспечивает более равномерное распределение возбуждения по раскрыву, а также является более помехозащищенной. Недостаток системы - затенение раскрыва малым зеркалом.

В приближении геометрической оптики двухзеркальная система может быть сведена к эквивалентной однозеркальной параболической антенне, имеющей такое же распределение поля в раскрыве и такие же направленные свойства, с учётом затенения малым зеркалом.

На рис. 3.6 показано построение эквивалентного параболоида и обозначение основных параметров.

Рис. 3.6. Эквивалентный параболоид

Эксцентриситет гиперболического зеркала е определяется соотношением между углом раскрыва большого зеркала 0 и углом зрения 0 (угол раскрыва эквивалентного параболоида):

. (3.15)

Связи между остальными параметрами выражаются следующими формулами:

; (3.16)

; (3.17)

; (3.18)

; (3.19)

; (3.20)

Профиль сечения зеркал z(x) определяется из уравнения (3.1) для главного зеркала, а для малого - из уравнения гиперболоида вращения (см. обозначения рис. 3.6)

, (3.21)

где

Расчет характеристик излучения производится по формулам (3.5) - (3.9) с использованием параметров облучателя и эквивалентного параболоида.

4.ЭЛЕМЕНТЫ ТРАКТА СВЧ

4.1 Тройниковые делители мощности

Схема реактивного параллельного делителя мощности приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема тройника

Все входные линии имеют одинаковые волновые сопротивления . К точке разветвления подключены четвертьволновые трансформаторы с волновыми сопротивлениями 1, 2, 3. Такой делитель может быть согласован с одного из входов (например, со входа 1) при заданном коэффициенте деления мощности k2 между другими входами:

;

(4.1)

Волновое сопротивление 1 часто принимают равным или выбирают из соображений максимальной широкополосности делителя.

При введении в схему сосредоточенного балластного сопротивления Rб и дополнительных четвертьволновых трансформаторов (рис. 4.2) можно получить тройник, согласованный по всем входам, но обладающий потерями при питании по входам 2 и 3 [10].

Рис. 4.2. Согласованный делитель

Связь между волновыми сопротивлениями определяется соотношениями:

(4.2)

При выполнении делителя одно из волновых сопротивлений (обычно 3 или 4) принимают равным , а остальные находят из (4.2).

4.2 Многоканальные резонаторные делители мощности

Многоканальный делитель мощности можно построить на основе цилиндрического резонатора, по окружности которого размещены элементы связи с линиями передачи - например, волноводные линии, связанные с резонатором через щели (рис. 4.3).



Рис. 4.3. Схема делителя

Если щели являются вертикальными (параллельными образующим цилиндра), то в резонаторе должно возбуждаться колебание типа Н0n1. Связь радиуса резонатора R, его высоты L и дается соотношением

, (4.3)

где А0n - n-й корень производной функции Бесселя нулевого порядка.

Для элементов связи в виде поперечных щелей в резонаторе возбуждаются колебания Е0n0 . Высота такого резонатора может быть взята произвольной, а радиус рассчитывается по формуле:

, (4.4)

где Bon - n-й корень функции Бесселя нулевого порядка.

Значение ряда корней дано в табл. 4.1.

Таблица 4.1

n	1	2	3	4
Aon	3,832	7,016	10,173	13,324
Bon	2,405	5,520	8,654	11,792

4.3 Дискретные полупроводниковые фазовращатели

Дискретные фазовращатели обычно состоят из нескольких каскадов, каждый из которых может создавать при подаче управляющего сигнала изменение фазы волны на величину , где М = 2Р, р = 1, 2, 3, … Дискретные фазовращатели состоят из отрезков линий передачи и электронных ключей на p-i-n диодах [1]. Чаще всего такие фазовращатели строятся на основе полосковых и волноводных линий передачи. В качестве параллельных ключей в полосковых линиях используют корпусные p-i-n диоды 2А507, 2А509, 2А511, а в качестве последовательных ключей - бескорпусные диоды 2А517, 2А522. В волноводных резонансных диафрагмах применяют двойные диоды 2А505, 2А508, 2А513. Более подробные сведения о p-i-n диодах и их характеристиках приведены в [11]. Рассмотрим наиболее часто применяемые типы фазовращателей.

Фазовращатель типа “нагруженная линия”

Рис. 4.4. Схема ФВ

Реактивные нагрузки реализуют чаще всего в виде шлейфов. Под фазовым сдвигом понимается разность фаз коэффициента передачи при замкнутых и разомкнутых ключах (диодах). Обычно в этой схеме || < /2. По заданному определяется расстояние между нагрузками (в длинах волн в линии передачи) и их нормированная проводимость :

. (4.5)

Фазовращатель с развязывающим устройством мостового типа

Наиболее употребительные мосты в фазовращателях этого типа - квадратный мост на полосковых линиях и щелевой волноводный мост.

Рис. 4.5. Схема ФВ мостового типа

. (4.5)

Если в этой системе используются короткозамкнутые отрезки, то они коммутируются параллельными ключами.

Фазовращатель с переключением каналов

а) б)

Рис. 4.6. Фазовращатель: а - с 4 ключами; б - с 3 ключами

В схеме “a” используются последовательные ключи, а в схеме “б” - параллельные.

. (4.7)

5. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Задания сгруппированы по 4 разделам, соответствующим типам антенных устройств. Номер варианта для студентов-заочников определяется двумя последними цифрами номера зачетной книжки, для студентов очной и дистанционной форм обучения - преподавателем. В каждом разделе указаны номера основных библиографических источников, общий список которых приведен в конце работы. В методических указаниях даны пояснения к выполнению отдельных пунктов задания.

5.1 Плоская фазированная антенная решетка с дискретным фазированием

Исходные данные

1. Частота f , ГГц.

2. Ширина диаграммы направленности в главных плоскостях (по уровню -3дБ).

3. Уровень боковых лепестков , дБ.

4. Максимальный угол отклонения луча m .

5. Мощность передатчика в импульсе Р, кВт.

6. Тип излучателя.

7. Область сканирования.

Выбрать и рассчитать

1. Параметры и характеристики одиночного излучателя.

2. Количество элементов и шаг решетки.

3. Распределение амплитуды тока по элементам решетки.

4. Схема питания и фазирования решетки.

5. Линии передачи в схеме питания и фазирования.

6. Схема дискретного фазовращателя, тип диодов, основные конструктивные размеры фазовращателя.

7. Диаграммы направленности в главных плоскостях (для всех вариантов) и диагональной плоскости (только для вариантов со сканированием по конусу) для нормального и максимально отклоненного луча.

8. Алгоритм управления фазовращателями при заданной ориентации луча (составить таблицу с указанием состояния элементов фазовращателя - фазовым сдвигом - в соответствии с углом отклонения луча).

Вычертить

1. Топология (в случае выполнения по микрополосковой технологии) или конструкция (при использовании волноводных устройств) фазовращателя с установленными диодами.

2. Структурная схема ФАР с описанием принципов работы.

3. Ячейка решетки с излучателями и линиями питания (минимум 2х2 элемента). Привести соответствие со структурной схемой.

Методические указания

1. Параметры одиночного излучателя нужно выбрать таким образом, чтобы ширина его диаграммы направленности по уровню - 3 дБ превышала ширину сектора сканирования луча 2m. Так же необходимо оптимизировать входное сопротивление излучателя для сопряжения его с линиями передачи. Обычно, входное сопротивление излучателей выбирают из ряда 50, 75, 100 Ом для сопряжения в случае необходимости со стандартным коаксиальным кабелем.

2. Шаг решетки (расстояние между соседними излучателями) выбирается с таким расчетом, чтобы побочный главный максимум решетки не входил в главный лепесток одиночного излучателя при максимально отклоненном луче:

, (5.1)

где 2 - ширина по нулям ДН одиночного элемента.

3. Исходя из заданного уровня боковых лепестков, можно, пользуясь табл. 3.1, выбрать закон распределения возбуждения (тока) по элементам решетки и размеры решетки, а, следовательно, и количество элементов в строке или столбце. Следует отметить, что данные табл. 3.1 приведены для раскрыва с непрерывным возбуждением. Однако антенная решетка (дискретно возбужденный раскрыв) обладает такими же свойствами в отношении ширины луча и уровня боковых лепестков, если межэлементные расстояния выбраны в соответствии с формулой (5.1).

4. Схема питания должна включать в себя систему делителей мощности, обеспечивающих выбранное амплитудное распределение вдоль строк и столбцов. Если используются простейшие двоичные делители (см. раздел 4.2), то число элементов в строке или столбце должно составлять целую степень числа 2. Кроме того, необходимо помнить, что при использовании тройниковых делителей, длина согласующих участков (четвертьволновых трансформаторов) рассчитывается исходя из длины волны в образующих их линии. При использовании в схеме питания коаксиальных кабелей, они должны выбираться из стандартных РК-ххх.

Применение дискретных фазовращателей приводит к ухудшению характеристик антенны. Необходимый дискрет фазирования Ф выбирается с учетом трех основных факторов [2]:

1) снижение коэффициента направленного действия, определяемого формулой

;

Таблица 5.1

№ вар.	f, ГГц	xz, град	уz, град	, дБ	m, град	Р, кВт	Тип излуч.	Обл. сканир.
0 4 8 12 16	1,1 1,3 1,5 1,7 1,9	10 15 10 15 20	10 15 20 15 20	20 22 24 26 24	25 30 35 30 25	1,0 1,5 2,0 1,5 1,0	Симметричный вибратор	Конус
20 24 28 32 36	1,0 1,2 1,4 1,6 1,8	20 15 15 10 10	10 10 8 5 15	20 22 26 15 13	20 15 30 40 45	0,5 0,8 0,3 0,2 0,6	Полосковый резонатор	пл. XZ
40 44 48 52 56	8,0 9,0 10,0 11,0 12,0	8 8 6 6 10	8 4 5 3 15	13 13 17 17 20	25 30 35 40 45	2,0 3,0 3,5 3,0 4,0	Спиральная антенна	пл. YZ
60 64 68 72 76	2,5 3,0 3,5 4.0 4,5	12 14 16 15 5	6 14 8 10 8	20 25 25 30 30	25 30 35 40 45	1,0 2,0 3,0 4,0 5,0	Полосковый резонатор	конус
80 84 88 92 96	2,0 2,2 2,4 2,6 2,8	15 8 6 4 3	7 9 4 8 6	20 25 20 25 30	30 35 30 40 35	1,0 2,0 3,0 4,0 5,0	Полосковый резонатор	пл. XZ

2) роста боковых лепестков

;

3) дискретности перемещения луча при сканировании

.

Необходимо так выбрать дискрет фазирования Ф, чтобы

;

.

5. Формулы для расчета диаграмм направленности (2.6) и (2.7) являются универсальными и удобными для алгоритмизации.

Расчет нужно вести в таких пределах изменения угла (при фиксированном ), чтобы получить в диаграмме главный лепесток и по два боковых справа и слева от главного. Это соответствует приблизительно интервалу m±4-3дБ. Если рассматривается нормально ориентированный луч (m=0°), то, вследствие симметрии диаграммы, достаточно рассчитать её половину. Необходимо проверить, чтобы границы интервала не превышали 90°, так как расчётные формулы справедливы для “верхнего” полупространства, где || < 90°.

Литература [1], [2], [7], [8].

5.2 Кольцевая фазированная антенная решетка

Исходные данные

1. Частота f, ГГц.

2. Ширина ДН в плоскости кольца , в плоскости оси (по уровню -3 дБ).

3. Мощность передатчика в импульсе Р, кВт.

4. Тип излучателя.

Выбрать и рассчитать

1. Параметры одиночного излучателя.

2. Количество элементов и шаг решетки.

3. Схема питания и фазирования решетки.

4. Линия передачи.

5. Схема фазовращателя, его основные конструктивные размеры.

6. Диаграмма направленности в плоскости кольца (для направления фазирования, проходящего через элемент решетки и между элементами) и в осевой плоскости.

7. Алгоритм управления фазовращателем при заданной ориентации луча.

Вычертить

1. Одиночный фазовращатель и линейку излучателей.

2. Общий вид антенны.

Методические указания

1. Кольцевая многоэлементная ФАР допускает круговое сканирование остронаправленного луча в поперечной плоскости при отсутствии заметных искажений диаграммы направленности, если расстояние между соседними излучателями составляет (0,6 - 0,8).

2. Элементами кольцевой ФАР являются обычно слабонаправленные в плоскости кольца излучатели, максимумы ДН которых ориентированы по радиусу наружу, т.к. заднее полупространство экранируется металлической цилиндрической оболочкой решетки, внутри которой размещается схема питания и фазирования. Очевидно, что при фазировании луча в данном направлении должно быть запитано не более половины всех элементов решетки, т.е. запитываются элементы, создающие заметный вклад в излучение в заданном направлении, а остальные в этот момент времени отключены.

3. Необходимый размер (диаметр) решетки можно определить по методу эквивалентного линейного излучателя, который является проекцией излучающей части решетки на плоскость, перпендикулярную направлению формируемого луча [2]. Если в каждый момент времени запитана половина элементов решетки, то длина эквивалентного линейного излучателя совпадает с диаметром решетки. Исходя из заданной ширины ДН , в предположении, например, равномерного амплитудного распределения по эквивалентному излучателю можно определить диаметр решетки по известной формуле:

, (5.3)

а, следовательно, и число элементов

. (5.4)

Таблица 5.2

№ вар.	f, ГГц	, град	, град	Р, кВт	Тип излучения
1 5 9 13 17	3 3,2 3,4 3,6 3,8	15 10 20 25 30	10 11 12 13 14	10 11 12 13 14	Многощелевая волноводная синфазная антенна
21 25 29 33 37	8,0 8,5 9,0 9,5 10,0	5 6 7 8 9	10 6 14 10 15	15 12 5 6 2
41 45 49 53 57	2,0 2,2 2,4 2,6 2,8	15 14 13 12 11	20 15 30 35 40	1 0,5 0,6 0,8 0,9	Синфазная решетка из полосковых излучателей
61 65 69 73 77	1,0 1,2 1,4 1,6 1,8	20 25 15 16 10	25 20 15 20 25	0,3 0,2 0,1 0,4 0,7
81 85 89 93 97	3,3 3,5 3,7 3,9 4,1	8 6 4 5 7	20 15 12 8 10	0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

4. Схема питания должна включать в себя многоканальный разветвитель, выключатели неиспользуемых каналов, фазовращатели, которые в зависимости от диапазона частот могут выполняться на полосковых или волноводных линиях передачи.

5. Диаграмма направленности кольцевой ФАР в осевой плоскости очень близка к диаграмме одиночного элемента в этой плоскости. В поперечной плоскости ДН необходимо рассчитывать по формуле (2.16), используя для этого программу студенческого математического обеспечения ЭВМ “Расчет ДН кольцевой ФАР”, для интервала углов m ± 4-3дБ при направлении фазирования луча m , проходящего через элемент решетки и через середину интервала между элементами.

6. Расчет волноводно-щелевых и полосковых излучателей достаточно подробно изложен в литературе и настоящей работе.

Литература: [1], [2], [7], [8].

Двухзеркальная антенна по схеме Кассегрена

Исходные данные

1. Частота f, ГГц.

2. Ширина ДН по уровню -3дБ.

3. Уровень боковых лепестков , дБ.

4. Мощность передатчика в импульсе Р, кВт.

5. Коэффициент усиления.

6. Тип облучателя.

Выбрать и рассчитать

1. Параметры и характеристики облучателя.

2. Основные геометрические размеры зеркал.

3. Распределение поля в раскрыве.

4. Диаграмма направленности антенны в главных плоскостях.

5. Линия передачи и устройства СВЧ, применяемые для получения необходимого типа волны в линии.

6. Коэффициент усиления и КИП антенны.

7. Профили сечения зеркал.

Вычертить

1. Конструкция облучателя с вспомогательными устройствами.

2. Профили сечения зеркал с облучателем.

Методические указания

1. В двухзеркальных антеннах по схеме Кассегрена углы раскрыва большого и малого зеркал обычно лежат в интервалах 0=70 - 90; 0=15 - 30. При этом в угол 2 должна “вписываться” ДН облучателя по уровню -(10 - 20)дБ, чтобы создать необходимое амплитудное распределение в раскрыве и иметь высокий коэффициент перехвата. Соотношение диаметров малого и большого зеркал рекомендуется брать d/D0,2, т.к. большее затемнение приводит к значительному росту боковых лепестков.

2. Диаметр большого зеркала можно ориентировочно выбрать по табл. 3.2, исходя из заданной ширины ДН и уровня боковых лепестков или из соотношения:

при заданном коэффициенте усиления. Эффективность можно принять на первом этапе 0,5 - 0,7. Так как в табл. 3.2 уровень боковых лепестков приведен для незатененной апертуры, то необходимо при выборе распределения поля взять УБЛ на 2-5 дБ ниже заданного. Затенение малым зеркалом при d/D < 0,2 приводит к возрастанию УБЛ приблизительно на 2-5 дБ.

3. Необходимо стремиться к осесимметричному облучению зеркал, т.е. к использованию облучателя с осесимметричной ДН. В этом случае ДН антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях будут одинаковы.

Расчет диаграмм и распределения поля в раскрыве, а также коэффициента усиления можно производить, пользуясь формулами (3.5) - (3.10) и табл. 3.2. Для расчетов по интегральным формулам следует воспользоваться программой студенческого математического обеспечения ЭВМ “Расчет двухзеркальной антенны Кассегрена”.

4. Если полученный при расчете ДН уровень боковых лепестков более чем на ±2дБ отличается от заданного, необходимо произвести коррекцию распределения поля в раскрыве и повторный расчет. Так, для понижения УБЛ, следует уменьшить затенение (т.е. диаметр малого зеркала) и сужать ДН облучателя. Если расчетная ширина главного лепестка или коэффициента усиления антенны отличаются от заданных значений на (10-20)%, то можно произвести коррекцию зеркал, умножая все их линейные размеры на отношение получ./задан. или . При этом размеры облучателя и угловые размеры зеркальной системы остаются неизменными и сохраняются функция распределения поля и уровень боковых лепестков.

5. При питании облучателя с помощью волноводов необходимо выбирать стандартные волноводы из [12].

Литература [1], [2], [3], [4], [5], [9].

Таблица 5.3

№ вар.	f, ГГц	, град	, дБ	Р, кВт	G, дБ	Тип облуч.
2 6 10 14 18	11 12 13 14 15	1,5 1,2 1,4 2 1	22 21 19 17 20	1 1,2 1,5 5 7	- - - - -	Диэлектрическая антенна
22 26 30 34 38	5 6 4 4,5 15	- - - - -	22 23 21 19 17	0,5 0,7 0,9 1,1 1,3	49 45 47 55 52	Спиральная антенна
42 46 50 54 58	15 16 17 18 19	1,5 1,3 1,6 0,7 0,5	20 18 16 18 20	80 100 120 140 50	- - - - -	Диэлектрическая антенна
62 66 70 74 78	10 11 12 13 14	- - - - -	21 22 20 18 16	40 60 80 30 20	42 47 45 40 50
82 86 90 94 98	2,5 2,7 2,9 3,1 3,3	2,3 2,7 2,5 - -	20 18 16 22 21	2,20 2,50 2,00 1,50 1,00	- - - 39 43	Спиральная антенна

Антенна со смещенным рефлектором

Исходные данные

1. Частота f, ГГц.

2. Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости (плоскости смещения) xz и горизонтальной плоскости (плоскости симметрии) уz по уровню -3дБ.

3. Уровень боковых лепестков , дБ.

4. Коэффициент усиления G, дБ.

5. Форма раскрыва.

6. Тип облучателя.

7. Мощность передатчика в импульсе не более 50 кВт.

Выбрать и рассчитать

1. Основные параметры и характеристики облучателя и размеры зеркала.

2. Диаграмма направленности антенны в главных плоскостях.

3. Коэффициент усиления антенны.

4. Распределение поля в раскрыве.

5. Линия передачи и устройства СВЧ, применяемые для получения необходимого типа волны в линии.

Вычертить

1. Конструкция облучателя с вспомогательными устройствами.

2. Зеркало с облучателем в трех проекциях.

Методические указания

1. Размеры раскрыва можно определить по заданной ширине ДН и уровню боковых лепестков, используя данные табл. 3.1 и 3.2. При заданном коэффициенте усиления ориентировочные размеры определяются из соотношения

,

где S - площадь раскрыва круглой или квадратной формы. Эффективность можно при оценке размеров принять 0,5 - 0,7.

2. Угол зрения из фокуса на верхний край зеркала 2 (см. рис. 3.3) следует брать 60-90. Расстояние нижнего края зеркала от оси xmin должно быть на 1-2 длины волны больше, чем максимальная вертикальная координата облучателя, чтобы отраженные лучи не попадали на облучатель. По размеру раскрыва в вертикальной плоскости (или D), xmin (больше координаты верхнего края облучателя на 1-2 длины волны), 2 находятся xmax , фокусное расстояние f , угол зрения на нижний край зеркала 1 из очевидных соотношений

,

.

Таким образом, ДН облучателя в вертикальной плоскости должна вписываться в угол обзора зеркала 2 1. Угол обзора зеркала в поперечной плоскости , определяющий ширину ДН облучателя в ней, можно найти по размеру раскрыва А и известному фокусному расстоянию f:

,

Уровень облучения краев зеркала должен быть не более -10дБ и определяется заданным уровнем боковых лепестков.

3. Расчет ДН, распределения поля в вертикальном и горизонтальном сечениях, коэффициента усиления следует проводить по программе студенческого математического обеспечения ЭВМ ”Расчет антенны со смещенным рефлектором”.

4. Коррекция размеров зеркала при несовпадении заданных параметров с расчетными проводится так же, как это описано в методических указаниях раздела 5.3. Аналогично выбираются и линии передачи.

6. При питании облучателя с помощью волноводов необходимо выбирать стандартные волноводы из [12].

Литература [1], [3], [5], [6], [9].

Таблица 5.4

№ вар	f, ГГц	xz, град	уz, град	, дБ	G, дБ	Тип облуч.	Форма раскр.
3 7 11 15 19	4 5 6 7 8	3 4 5 5 2	2,8 2,3 3 4 2,5	25 27 30 32 25	- - - - -	Рупорная антенна	Прямоугольник
23 27 31 35 39	8 9 10 11 12	4 1,5 1 0,8 0,5	3 1,6 0,8 0,5 0,3	20 22 24 26 28	- - - - -
43 47 51 55 59	15 16 17 18 19	- - - - -	- - - - -	28 26 25 22 20	48 47 45 41 42	Диэлектрическая антенна	Круг
63 67 71 75 79	15 16 17 18 19	6 8 5 2 3	6 8 6 2 3	30 28 26 24 22	- - - - -	Рупорная антенна	Круг
83 87 91 95 99	20 21 22 23 24	- - - - -	- - - - -	25 28 32 31 30	48 45 52 55 50	Рупорная антенна	Круг

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988. 432с.

2. Антенны и устройства СВЧ (проектирование ФАР) / Под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Радио и связь, 1981. 432 с.

3. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ: В 2 ч. М.: Связь, 1977.

4. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. Антенно-фидерные устройства. М.: Сов. радио, 1974. 536 с.

5. Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование антенно-фидерных устройств. М.: Энергия, 1966. 648 с.

6. Фрадин А.З. Антенно-фидерные устройства. М.: Связь, 1972. 440 с.

7. Микроэлектронные устройства СВЧ / под ред. Г.И.Веселова. М.: Высшая школа, 1988. 280 с.

8. Конструирование СВЧ устройств и экранов / Под ред. А.М. Чернушенко. М.: Радио и связь, 1983. 400 с.

9. Справочник конструктора РЭА: компоненты, механизмы, надежность / Под ред. Р.Г.Варламова. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.

10. Сазонов Д.И., Гридин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1981. 296 с.

11. Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник/ Под общей редакцией Н.Н.Горюнова. М.: Энергоиздат, 1982. 744 с.

12. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. М.: Советское радио, 1967. 652 с.

Размещено на Allbest.ru