Вариант 8

СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 5
2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АНТЕННО-ФИДЕРНОЙ СИСТЕМЫ 8
3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АНТЕННЫ 10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 18

Это условие равносильно выполнению следующих неравенств: dг >> λ; f >> λ; ρ0 < dг2/λ .
Исходными данными для расчета цилиндропараболической антенны являются: ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости 2(0Р/2, в вертикальной плоскости 2(0Р/2, длина волны (, мощность излучения Р(.
В качестве облучателя применяется линейный облучатель, формирующий цилиндрический фронт волны (рис. 6).
Рис. 6. Линейный облучатель
В сантиметровом диапазоне облучатель с вибраторами 1 возбуждают волноводом 2. Короткозамыкатель 3, установленный в конце секции волновода, необходим для настройки облучателя. Штыри 4 являются приемными антеннами и служат для отбора мощности и передачи ее на входы вибраторов.
По заданной длине волны определяются ориентировочные размеры прямоугольного волновода:
a' = λ/1,4; b’ = (0,3..0,5)а' (3.1) a' = λ/1,4 = 4,5/1,4 = 3,2 см
b’ = (0,3..0,5)а' = 1,6 см
По найденным значениям подбираем прямоугольный волновод МЭК-70 с размерами a = 34,85 мм; b = 15,799 мм и проверяем его на допустимую мощность:
(3.2) Рпред = 3,485∙1,5799∙455,16 = 2506 кВт
Рассчитываем количество вибраторов в ряду:
(3.3) n = 102∙0,76/8 = 10
Ток пучности вибратора
(3.4) In = (2∙50000/32)1/2 = 55,9 А.
По величине критического напряжения Екр = 30 кВ/см у поверхности вибратора определяется радиус вибратора:
(3.5) Таким образом принимаем: r = 0,3 см.
Волновое сопротивление вибратора:
(3.6) W = 120∙(ln4,775 – 0,578) = 118,2 Ом
Определяем укорочение вибраторов:
(3.7) (l = 4,5∙6,6/(3,14∙118,2∙10) = 0,183 мкм
Диаграмма направленности в плоскости Н рассчитывается по формуле
(3.8)

Рис. 7. Диаграмма направленности в плоскости Н
По диаграмме направленности облучателя находится амплитудное распределение тангенциальной составляющей напряженности электрического поля в раскрыве антенны:
(3.9)
Рис. 8. График Е(()
По графику Е(() определяется угол раскрыва зеркала 2(0, при котором плотность потока мощности составляет 0,1..0,2 от максимума, что соответствует значению 0,316..0,447 по напряженности (от значения Е(0) в направлении максимума излучения.
Определяется размер зеркала в плоскости Н.
(3.10) LH = 68∙4,5/2 = 152 см
Определяется фокусное расстояние параболического цилиндра
(3.11) f = 152∙ctg(0,65)/4 = 49,8 см
Определяется форма сечения параболического отражателя
(3.12)
Рис. 9. Форма сечения отражателя
Определяется длина параболического цилиндра:
(3.13) LЕ = 10∙5,9/2 = 29,5 см
Рассчитывается коэффициент направленного действия антенны:
(3.14) где ( = 0,6 – КИП антенны
D = 4∙(∙152∙29,5∙0,5/4,52 = 1390
Рассчитывается диаграмма направленности антенны в плоскости Е, проходящей через фокальную линию:
(3.15) где

Рис. 10. Диаграмма направленности антенны в плоскости Е
В плоскости Н, перпендикулярной фокальной линии, диаграмма направленности определяется по формуле:
(3.16)
Рис. 11. Диаграмма направленности антенны в плоскости Н
Рассчитывается коэффициент бегущей волны в питающем фидере:
(3.17) где Г - коэффициент отражения, равный
Г = 3∙4,5/(4∙(∙49,8) = 0,021
КБВ = 0,959
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе курсового проекта были рассчитаны основные характеристики антенны, предназначенной для РЛС обнаружения. Полученные данные удовлетворяют требованиям ТЗ. Тип антенной системы – параболический цилиндр, облучаемый линейной синфазной системой полуволновых вибраторов, расположенных на высоте h = (/4 от широкой стенки прямоугольного волновода. В ходе работы рассмотрены основные принципы построения РЛС и действия зеркальных антенн, работающих в диапазоне СВЧ. Произведено определение основных соотношений для расчета геометрических параметров параболических антенн, облучателя.
Сфера применения радиолокационной техники в настоящее время очень широка, а с применением достижений современной схемотехники, радиоэлектронных технологий и вычислительной техники – все более расширяется. Это объясняется, прежде всего, уникальными свойствами радиоволн, с помощью которых можно производить различные исследования с широким спектром объектов. Поэтому рассмотрение основных принципов, используемых при построении радиолокационных устройств и систем, является весьма актуальным.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. Антенно-фидерные устройства. М: Советское радио, 1974. – 355 с.
Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов – М.: Высш. шк., 1988. – 432 с.
Никитин Б.Т., Федорова Л.А., Данилов Ю.Н. Расчет и проектирование устройств СВЧ: Учеб. пособие. – Л.: ЛИАП, 1986. – 66 с.
Никитин Б.Т., Красюк В.Н., Храмченко Г. Н. Расчет и проектирование облучателей зеркальных антенн. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Л: ЛИАП, 1989. – 34 с.
Петров Б. М. Электродинамика и распространение радиоволн. М: Горячая линия – Телеком, 2003. – 558 с.
18