Некомерційне акціонерне товариство
«Алматинський Університет енергетики та зв'язку»
Кафедра радіотехніки
Курсова робота
На тему: «Порядок розрахунку малошумящей параболічної антени»
Алмати +2013
ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ
Виконати конструктивний і електродинамічний розрахунок малошумящей однозеркальная параболічної антени.
Вихідні дані
Робоча частота: f=3 ГГц;
Ширина ДН на рівні половинній потужності: 2? H0.5=62 мрад
2? E0.5=67 мрад;
Тип опромінювача: напівхвильового вібратора з дисковим контррефлектора;
Рівень бічних пелюсток: - 25 дБ;
Середня яркостная температура неба: Tнср=7 К;
Температура шумів приймача: Tпр=1 900 К;
Довжина фідерної лінії: lф=5 м
ВСТУП
Справжній курсовий проект присвячений розрахунку дзеркальних параболічних антен, які знаходять широке застосування в космічних і радіорелейних лініях зв'язку, а також в радіоастрономії. Специфіка супутникового зв'язку, що полягає в великої протяжності трас між штучними супутниками Землі і земними станціями (близько 35000 км для геостаціонарних ШСЗ), значне послаблення радіосигналів на цих трасах, пред'являє серйозні вимоги до конструкції і параметрам дзеркальних антен. Для зниження впливу зовнішніх перешкод необхідне підвищення перешкодозахищеності антен і зниження рівня бічних пелюсток ДН.
Достатня простота і легкість конструкції, можливість формування найрізноманітніших ДН, високий ККД, мала шумова температура - ось основні переваги дзеркальних антен, що обумовлюють їх широке застосування в сучасних радіосистемах.
У курсовому проекті визначення поля випромінювання параболічної антени виробляється апертурним методом, широко застосовуваним при проектуванні дзеркальних антен.
1. Вибір фідера. Визначення шумової температури фідерного тракту і ККД
Виберемо прямокутний хвилевід в якості фідера, оскільки він володіє низьким погонних загасанням при даній частоті.
Геометричні розміри фідера: a? b=18.6? 4.3 см;
Погонное загасання:
Визначення шумової температури фідерного тракту Тафу і ККД проводиться за формулами:
де a - коеф. загасання лінії передачі [дБ/м]
1ф - довжина фідерної лінії [м]
2. Розрахунок геометричних розмірів параболоїда
.1 Розрахунок діаметра розкриву
Дзеркальна антена - спрямована антена, яка містить первинний випромінювач (опромінювач) і відбивач антени у вигляді металевої поверхні (дзеркало) [2]. Параболічна дзеркальна антена представлена ??на малюнку 2.1:
Малюнок 2.1 - Дзеркальна параболічна антена
У разі рівномірно порушеної розкриву параболічного дзеркала ширина ДН наближено визначається [3]:
(2.1)
де 2 ?? 0.5 - ширина діаграми спрямованості на рівні половинної потужності, рад.;
l - довжина хвилі випромінюваного (прийнятого) антеною радіосигналу; - радіус розкриву дзеркала (рисунок 2.1).
Однак, домогтися рівномірного збудження розкриву практично не вдається. Відомо [3], що КНД дзеркальної антени має найбільшу величину в тому випадку, якщо амплітуда збуджуваного поля на краю розкриву становить не менше однієї третини від амплітуди поля в центрі розкриву.
Нерівномірний збудження розкриву дзеркала призводить до деякого розширенню головного пелюстка ДН, оскільки зменшується ефективна площа розкриву. Крім цього, необхідно мати на увазі, що найчастіше діаграми спрямованості дзеркальних антен не володіють осьовою симетрією (більшість випромінювачів формують осенесімметрічние ДН), тобто ширина головного пелюстка в площинах Е і Н різна. У більшості практичних випадків це тягне за собою такі зміну виразу (2.1) [4]: ??
де 2 ?? Н0.5, 2 ?? Е0.5 - ширина ДН відповідно в площині Н і Е.
У зв'язку з тим, що в завданні на курсовий проект є дані про ширині ДН в обох площинах, з виразів (2.2) і (2.3) можна визначити діаметр розкриву, причому, з отриманих двох значень діаметра слід вибрати найбільше.
Вибираємо діаметр розкриву дзеркала dр=2R0=1.94 м
2.2 Апроксимація аналітичного вигляду ДН опромінювача функцією cosn/2Y і вибір чи...
