Федеральне агентство з освіти
Федеральне державне бюджетне освітня установа
вищої професійної освіти
Омський Державний Технічний Університет
Розрахунково-графічна робота:
ПРОЕКТУВАННЯ діапазоні спрямованості антени
Виконав:
Студент гр. РИБ - 411
Пфафенрот Віктор
Перевірив:
Кісмерешкін Володимир Павлович
Омськ, 2015
1. Вихідні дані
· діапазон частот: 430 - 470 МГц;
· коефіцієнт спрямованої дії: КНД=12 дБ;
· хвильовий опір фідера: Wф=75 Ом;
· довжина фідера 3м.
2. Вибір типу антени
Заданим вимогам (Кпер=1,1; КНД=12 дБ) теоретично задовольняє антенна решітка, складена з чотирьох діапазонних спрямованих антен (див. [1] стор.50 Таблиця 11).
Малюнок 1 - Антенна решітка. Установка на рефлектор. Схема живлення
Основні параметри конструкції антени:
S E=0,21 ·? max=134 мм; S H=0,46 ·? max=293 мм;
d E=0,53 ·? ср=353 мм; d H=0,5 ·? ср=333 мм;
d n=0,013 ·? ср=9 мм; d s=0,013 ·? ср=9 мм.
Антенний пристрій виконано з алюмінієвої труби:
А5 (9мм) ГОСТ 18475-82, ОСТ 192096-83.
Основні параметри елементів системи живлення:
l 1=165 мм (довільно); l 2=0, 12 ·? max=77 мм; l 3=0,18 ·? max=115 мм;
w 1=150 Ом; w 2=100 Ом; w 3=60 Ом.
З'єднання вібраторів виконується коаксіальним кабелем (w піт=75 Ом). Живильний кабель заводиться в порожнину труби, з якої виконана антена (на Рис.1 показано пунктиром) через точку нульового потенціалу до точки харчування.
Очікувані характеристики антени:
- коефіцієнт перекриття: Кпер=2;
- коефіцієнт спрямованої дії: КНД=11 ... 13 дБ;
- коефіцієнт біжучої хвилі: КБВ=0,55;
- рівень зворотного випромінювання: Е обр=(0,05 ... 0,2) · E мах
Основні параметри конструкції рефлектора:
Малюнок 2 - Рефлектор
L E gt; 0,5 ·? мах, враховуючи розміри антени візьмемо LE=0,8 ·? мах=510 мм;
L H gt; 0,5 ·? мах, враховуючи розміри антени візьмемо LH=1,1 ·? мах=700 мм;
d р gt; 0,001 ·? ср=0,7 мм, візьмемо d р=1 мм;
Т р=0,05 ·? ср=33 мм
Тип рефлектора: плоский.
Рефлектор виконаний у вигляді прямокутної рами (з дюралюмінієвої труби Д16Т) з двома горизонтальними перекладинами для кріплення антени і з одного вертикальної штангою по центру, за яку кріпляться кабелі живлення, а також виконується кріплення всієї конструкції на щоглу. На раму вертикально натягнута сітка з дроту (1 мм) з кроком 33 мм.
Антена в зборі:
Малюнок 3 - Антена в зборі
3. Розрахунок діаграми спрямованості
Малюнок 4 - Діаграма спрямованості одиночної діапазонною спрямованої антени [1].
На малюнку 4 суцільною лінією позначена діаграма спрямованості (ДН) в Е-площині, а пунктиром - ДН в Н-площині. Переведемо графік ДН (?) В декартову систему координат (Малюнок 5, 6). І тут же побудуємо графік для множника екрану М Е (?) (Зменшує зворотне випромінювання в 10 разів) і для множника решітки М Р (?).
Множник решітки М Р (?) розраховується за формулою:
(1)
де d - відстань між пов'язаними елементарними випромінювачами, вибирається з d E, d H в залежності від обраної площині розрахунку. У даному випадку розрахунок ДН необхідно провести в обох площинах;
N - кількість пов'язаних елементарних випромінювачів в розрахунковій площині (тут в обох випадках N=2).
Малюнок 5 - Розрахунок ДН в Е-площині
Малюнок 6 - Розрахунок ДН в H-площині
ДН розраховується за формулою:
, (2)
д...
