Комуникации и комуникации Колинеарна антенна решетка с последователно възбуждане, Курсова работа
Министерство на образованието на България.
Рязанска държавна радиотехническа академия.
Курсова работа по дисциплината "Разпространение на радиовълни и AFU SSPO" на тема: "Колинеарна антенна решетка с последователно възбуждане"
В тази курсова работа е необходимо да се изчисли колинеарна антенна решетка със серийно възбуждане, за това ще използваме модела на антенната решетка на Маркони-Франклин. Ще използваме полувълнови вибратори като излъчватели, защото те имат доста висока ефективност.
Вибрационните радиатори се използват широко като елементи на антенни решетки в метровия, дециметровия и сантиметровия диапазон на вълните. Широкото използване на вибраторни антенни решетки се дължи на редица техни предимства: относително ниско тегло, устойчивост на атмосферни външни влияния, възможност за сгъване и бързо разгръщане в мобилни радиосистеми, получаване на произволна поляризация и контрол на поляризационната характеристика на излъченото поле, контрол на радиационния модел на отделните излъчватели поради включването на контролирани товари.
Вибраторните радиатори се използват и като облъчватели за рефлекторни антени и като независими слабо насочени антени.
Структурно, линеен симетричен вибратор е проводник с дължина 2l, възбуден в средата от високочестотен източник на ЕМП (фиг. 2.1). Размерът на напречното сечение на проводника 2а е много по-малък от дължината на рамото на вибратора l. Линеен симетричен вибратор не излъчва по протежение на оста за нито една от нейните дължини.[1]
Използването на антенни решетки се дължи на следните причини. Решетка на Нелементи ви позволява да увеличите приблизително N пъти усилването (и съответно усилването) на антената в сравнение с един излъчвател, както и да стесните лъча, за да подобрите точността на определяне на ъгловите координати на източника на радиация в навигационни, радарни и други радиосистеми. С помощта на решетката е възможно да се повиши електрическата якост на антената и да се повиши нивото на излъчена (приета) мощност чрез поставяне на независими високочестотни енергийни усилватели в каналите на решетката. Устойчивостта на шума на радиосистемата зависи от нивото на страничните лобове (UBL) на антената и възможността за регулиране (адаптиране) към средата на смущения. Антенната решетка е необходима връзка за създаване на такъв динамичен пространствено-времеви филтър или просто за намаляване на UBL.
Колинеарните антени имат относително високо усилване. Те са изградени по такъв начин, че въпреки голямата дължина на антената, да се изключат нейните участъци с токове в обратна посока.
1. Кратък теоретичен материал за проектирания тип антени
1.1 Насочени характеристики на антенни решетки
Под линейна решетка се разбира система от еднакви радиатори, чиито фазови центрове са разположени на една права линия, наречена ос на решетка. Фигура 1.1 показва линеен набор от надлъжни референтни точки от n симетрични вибратора. Относителното разстояние d/l между фазовите центрове на излъчвателите се нарича стъпка на решетката. Според характера на разпределението на излъчвателите се разграничават равноотдалечени решетки, в които всички излъчватели са подредени с постоянна стъпка. Използват се и нееквидистантни решетки, чиято стъпка варира в цялата решетка или в отделните й секции.
За еднакво отдалечена линейна решетка, състояща се от n надлъжно разположени симетрични вибратори с технитесинфазно и равноамплитудно възбуждане, силата на полето в далечната зона има формата:
колинеарна антенна решетка
където y(q) е фазовата характеристика на системата. Ъгълът q в този случай се измерва от перпендикуляра към оста на решетката.
представлява амплитудната характеристика на насочеността на линеен симетричен вибратор.
Другият фактор се нарича системен фактор:
По посока на нормалата към оста на решетката q = 0 полетата на всички вибратори трябва да се сумират във фаза, тъй като разликите във вълновите пътища за тях в тази посока са равни на нула. След заместване на q = 0 е лесно да се провери, че fc(q = 0 ) = n. Това ще важи за d