Смекни!
smekni.com

Разработка пакета программ для расчета фазированной антенной решетки (стр. 14 из 15)

а) углубленные из полосовой или круглой стали, укладываемые на дно котлована.

б) вертикальные из стальных ввинчиваемых стержней (2–5 м) или на уголковой стали; верхний конец заземлителя углубляется на 0,6–0,7 м.

в) горизонтальные – из круглой или полосовой стали (160 мм2), уложенные на глубине 0,6–0,8 м в виде одного или нескольких симметричных лучей.

г) комбинированные – вертикальные и горизонтальные.

Соединение молниеприемников токоотводов и заземлителей проводится с помощью сварки. Сопротивление заземлителя должно быть не более 10 Ом. Заземлитель защиты от прямых ударов молнии объединяют с заземлителем электроустановок.

Антенна имеет прямоугольную форму, подсчитаем ожидаемое количество поражений молнией в год (N) по следующей формуле, взятой из [26]:

, (6.11)

где h – наибольшая высота сооружения, м;

S, L – соответственно ширина и длина сооружения, м;

n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания.

Для расчета используем следующие данные h=15 м (антенна установлена на крыше 5‑этажного дома), S=1 м, L=1 м, n=4 (соответствует среднегодовой продолжительности гроз 40–60 ч), тогда

Для защиты зданий от вторичных проявлений молнии предусматривают следующие мероприятия:

·металлические корпуса всего оборудования и аппаратов, установленных в защищаемом объекте, присоединяют к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания;

·внутри здания между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их сближения на расстояние менее 10 см через каждые 30 м выполняют перемычки;

·во фланцевых соединениях трубопроводов внутри здания обеспечивают нормальную затяжку не менее четырех болтов на каждый фланец.

Для защиты от вторичных проявлений молнии металлические корпуса объекта присоединяют к заземляющему устройству электрооборудования или к заземлителю защиты от прямых ударов молнии. Защиту от заноса высокого потенциала по подземным коммуникациям осуществляют присоединением их на вводе в сооружение к заземлителю электроустановок или защиты от прямых ударов молнии.

Защиту от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) коммуникациям выполняют путем их присоединения на вводе в сооружение к заземлителю электроустановок или защиты от прямых ударов молнии, а на ближайшей к вводу опоре коммуникации – к ее железобетонному фундаменту.


Рис. 6.4 Молниезащита антенны

Рабочее место разработчика данного программного продукта, находящееся в домашних условиях не удовлетворяет требованиям электробезопасности по следующим пунктам:

1) питание к ПЭВМ подводится от розетки не с помощью специальной вилки с заземляющим контактом,

2) не подключены к заземлению металлические части оборудования, доступные для оператора.

3) не предусмотрена защита сети от перегрузок

С точки зрения пожаробезопасности рабочее место не удовлетворяет следующим требованиям:

1) для оперативного оповещения не применяются средства автоматического обнаружения пожара и дымоулавливающие датчики;

2) для тушения пожара не установлены углекислотные огнетушители.

Микроклимат рабочего места соответствует всем требованиям. Для выполнения требований по освещенности требуется установить в помещении светильники, количество и тип которых был определен в ходе расчетов в разделе 6.2.4.

Оборудование удовлетворяет требованиям по шуму и вибрации. Современный дизайн системного блока и монитора ПЭВМ соответствует всем требованиям эргономики рабочего места.

Заключение

В дипломной работе были достигнуты следующие результаты:

1. Реализован алгоритм расчета взаимного сопротивления между полосковыми излучателями, выполненными на многослойной диэлектрической подложке, который основан на методе бесконечных периодических структур.

2. На осонове разработанного алгоритма в современном математическом пакете для инженерных расчетов Mathcadбыл создан пакет программ, позволяющий вычислить полевые и импедансные характеристики ФАР как с учетом, так и без учета взаимной связи между излучателями.

3. С помощью пакета программ были получены зависимости взаимного сопротивления между излучателями от расстояния при различных материалах диэлектрической подложки.

4. Рассчитаны диаграммы направленности при разных размерах антенной решетки.

5. Построены частотные зависимости характеристики ФАР и представлены возможности учета взаимной связи при согласовании ФАР с линией питания.

Приложение 1

Тексты файлов данных, генерируемых программой ФАР_вз_связь.mcd.

DataZ_2.6_1600_MHz.prn

**********************

/ Datafile written by Mathcad 8.0

// 06/03/01 02:22:29

MATRIX 0 0 2 1

{1,0,3,1} {2,1,24,1}

MATRIX 1 0 3 1

{3,1,26,1} {4,1,26,1} {5,1,26,1}

MATRIX 2 1 24 1

0.1786, 0 1600, 0 0.424, 0 0.424, 0

3, 0 1, 0 1, 0 2.6, 0

1, 0 1, 0 1, 0 1, 0

0, 0 0, 0 2, 0 2, 0

0.5, 0 0.5, 0 1, 0 1, 0

1, 0 1, 0 50, 0 0.9285, -2.086

MATRIX 3 1 26 1

1.456, -1.515 0.8771, -2.077 0.9393, -2.066 0.9322, -2.069

0.9266, -2.057 0.9319, -2.074 0.9283, -2.061 0.9266, -2.071

0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071

0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071

0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071

0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071 0.925, -2.071

0.925, -2.071 0.925, -2.071

MATRIX 4 1 26 1

1.348, -2.099 0.7965, -2.097 0.962, -2.094 0.9431, -2.095

0.9167, -2.097 0.9337, -2.096 0.9257, -2.094 0.9277, -2.095

0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095

0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095

0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095

0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095 0.9277, -2.095

0.9277, -2.095 0.9277, -2.095

MATRIX 5 1 26 1

1.06, -2.179 0.9546, -2.071 0.9197, -2.073 0.9318, -2.089

0.9291, -2.083 0.9238, -2.083 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084

0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084

0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084

0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084

0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084 0.9298, -2.084

0.9298, -2.084 0.9298, -2.084

DataZ_2.6_1680_MHz.prn

*********************

// Datafile written by Mathcad 8.0

// 06/03/01 18:12:43

MATRIX 0 0 2 1

{1,0,3,1} {2,1,24,1}

MATRIX 1 0 3 1

{3,1,26,1} {4,1,26,1} {5,1,26,1}

MATRIX 2 1 24 1

0.1786, 0 1680, 0 0.424, 0 0.424, 0

3, 0 1, 0 1, 0 2.6, 0

1, 0 1, 0 1, 0 1, 0

0, 0 0, 0 2, 0 2, 0

0.5, 0 0.5, 0 1, 0 1, 0

1, 0 1, 0 50, 0 1.059, 0.1557

MATRIX 3 1 26 1

1.695, 0.9479 0.9997, 0.1609 1.071, 0.1726 1.063, 0.1697

1.057, 0.1837 1.063, 0.1637 1.059, 0.1785 1.057, 0.1665

1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668

1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668

1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668

1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668 1.055, 0.1668

1.055, 0.1668 1.055, 0.1668

MATRIX 4 1 26 1

1.575, 0.1778 0.9067, 0.1373 1.097, 0.1465 1.076, 0.1443

1.045, 0.1416 1.065, 0.1427 1.056, 0.1443 1.058, 0.1439

1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146

1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146

1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146

1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146 1.056, 0.146

1.056, 0.146 1.056, 0.146

MATRIX 5 1 26 1

1.223, 0.06011 1.089, 0.1706 1.048, 0.1685 1.063, 0.1494

1.059, 0.1567 1.053, 0.1562 1.06, 0.155 1.06, 0.155

1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155

1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155

1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155

1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155 1.06, 0.155

1.06, 0.155 1.06, 0.155

DataZ_2.6_1740_MHz.prn

*********************

// Datafile written by Mathcad 8.0

// 06/03/01 17:35:22

MATRIX 0 0 2 1

{1,0,3,1} {2,1,24,1}

MATRIX 1 0 3 1

{3,1,26,1} {4,1,26,1} {5,1,26,1}

MATRIX 2 1 24 1

0.1786, 0 1740, 0 0.424, 0 0.424, 0

3, 0 1, 0 1, 0 2.6, 0

1, 0 1, 0 1, 0 1, 0

0, 0 0, 0 2, 0 2, 0

0.5, 0 0.5, 0 1, 0 1, 0

1, 0 1, 0 50, 0 1.169, 1.777

MATRIX 3 1 26 1

1.896, 2.801 1.104, 1.778 1.182, 1.79 1.173, 1.786

1.166, 1.802 1.173, 1.78 1.169, 1.797 1.166, 1.783

1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783

1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783

1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783

1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783 1.164, 1.783

1.164, 1.783 1.164, 1.783

MATRIX 4 1 26 1

1.768, 1.84 1.001, 1.751 1.211, 1.766 1.187, 1.763

1.154, 1.76 1.175, 1.761 1.165, 1.763 1.167, 1.763

1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765

1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765

1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765

1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765 1.165, 1.765

1.165, 1.765 1.165, 1.765

MATRIX 5 1 26 1

1.362, 1.684 1.202, 1.792 1.157, 1.788 1.173, 1.767

1.169, 1.776 1.163, 1.775 1.17, 1.774 1.17, 1.774

1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774

1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774

1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774

1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774 1.17, 1.774

1.17, 1.774 1.17, 1.774

Библиографический список

1. Князев С.Т. Расчет электродинамических характеристик антенных решеток при наличии слоистого диэлектрика, Свердловск, 1984.

2. Метод расчета взаимных сопротивлений, основанный на теории бесконечных периодических структур. Князев С.Т., Наймушин М.П., Панченко Б.А.-Радиотехника и электроника, вып. 6, 1046–1049 с., 1985.

3. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов.-М. Высш. шк., 1988. – 432 с.

4. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток: Учеб. пособие для вузов/ В.С. Филиппов, Л.И. Пономарев, А.Ю. Гринев и др.; Под ред. Д.И. Воскресенского.2-е изд. – М.: Радио и связь, 1994 – 592 с.

5. Вендик О.Г. Антенны с немеханическим движением луча (введение в теорию). – М.: Советское радио, 1965.

6. Анализ и синтез антенных решеток/ Чаплин А.Ф. – Львов: Вища шк. Изд-во при Львов. ун-те. 1987. – 180 с.

7. Сканирующие антенные системы СВЧ. т. II, перевод с англ. под ред. Г.Т. Маркова и А.Ф. Чаплина, изд-во Советское радио, 496 с.

8. Организационно-экономическое обоснование конструкторско-технологических проектов в условиях рыночной экономики: методические указания по дипломному проектированию / С.П. Павлов, В.А. Сорокин. Екатеринбург: УГТУ, 1995.

9. Оформление учебных программных продуктов: методические указания / С.Ю. Дайлис, Р.А. Петров. Екатеринбург: УГТУ, 1996.

10. ГОСТ 19.504–79. Руководство программиста.

11. О составе затрат и единых нормах амортизационных отчислений: Сборник нормативных документов с комментариями, 2000.

12. ГОСТ 12.1.019–79. ССБТ. Электробезопасность. Общие требования.

13. Мырова Л.О. Обеспечене стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям – М.: Радио и Связь, 1988.

14. СанПиН 2.2.2.542–96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.