Волноводно-щелевая приемная антенна для системы спутникового непосредственного телевизионного вещания (стр. 5 из 5)

Подставляя численные значения в формулу для определения добротности, получаем:

Рассчитаем теперь общее затухание спроектированной антенны:

,

где

– количество щелей плоскостной решетки

– длина одного волновода

– затухание в одном волноводе

Подставляя численные значения, получаем:

Рассчитаем теперь диаграмму направленности плоскостной антенной решетки, т.е. рассмотрим эквидистантную дискретную систему излучателей, образующих плоскостную антенную решетку.

Диаграмму направленности в продольной плоскости для продольной щели можно определить с помощью выражения:

Распределение по раскрыву дискретной линейной решетки излучателей экспоненциальное. Тогда:

Здесь

– величина, характеризующая неравномерность амплитудного распределения по раскрыву

d – постоянная затухания

– длина волновода

– обобщенная координата

– отклонение главного максимума ДН от нормали к линии расположения излучателей

Тогда:

Нормированная ДН линейной решетки имеет вид:

,

Следовательно:

(Рисунки после списка литературы)

Ширина ДН по мощности при экспоненциальном распределении:

Выбор схемы и конструкция устройства питания антенны

Принятую антенной мощность необходимо отводить от антенны. Для этого используется устройство питания.

Сложность в том, что рассчитываемая антенна состоит из большого количества волноводов.

Реализовать суммирование мощности с помощью волноводных мостов нерационально, т.к. приведет к громоздкости и большой массе конструкции. Поэтому суммирование будет проводиться с помощью змеевидного волновода.

Питающий волновод имеет форму змеевика, изгибаясь по узким стенкам. В его широкой стенке прорезаются круглые отверстия согласно топологии решетки.

При изготовлении устройства питания необходим изгиб питающего волновода под углом в 90° для компенсации отражений. Для этого применим простой уголок с компенсацией. Подбором расстояния d всегда можно добиться компенсации отражений.

Таким образом, схема и конструкция устройства питания были выбраны с учетом требований минимизации массы и габаритов, простоты реализации и относительной дешевизны.

Выводы

В данной курсовой работе была спроектирована волноводно-щелевая приемная антенна для системы спутникового непосредственного телевизионного вещания. Эта антенна обладает такими параметрами и характеристиками:

- коэффициент усиления антенны

- коэффициент направленного действия

- коэффициент полезного действия

- ширина ДН по половине мощности

- добротность

- размеры антенной решетки

- количество элементов 1740

- смещение элемента относительно продольной оси волновода 4,5 мм

- внутренние размеры прямоугольного волновода

- материал волновода: алюминий

Спроектированная антенна полностью удовлетворяет исходным данным.

Для этой антенны наилучшим применением является использование в авиационных радиоустройствах, где необходима обтекаемость. Это и есть одним из основных достоинств этой антенны, а также небольшие потери из-за почти полной согласованности щелей.

Волноводно-щелевая антенна проста в эксплуатации, имеет сравнительно простое питающее устройство.

Следует заметить, что все применяемые в антенне и питающем устройстве волноводы имеют одинаковые внутренние размеры, что позволяет идеально согласовать питающее устройство с антенной.