Линейная решетка спиральных антенн с электронным сканированием

В данной курсовой работе рассматривается линейная решетка, излучателями которой служат цилиндрическая спиральные антенны. Спиральная антенна относится к антеннам бегущей волны, поле излучения которых в направлении оси имеет вращающуюся (круговую) поляризацию. Такие антенны широко используются в радиолокации для получения более контрастного изображения цели на фоне помех, а также при работе с летательными и космическими аппаратами, положение антенн которых в пространстве не стабилизировано.

Однозаходная цилиндрическая спиральная антенна представляет собой проволочную спираль с постоянным шагом S, выполненную на цилиндрической поверхности радиуса R=a.

Один конец спирали остается свободным, а другой соединен с внутренним проводником коаксиальной линии. Внешний проводник коаксиальной линии присоединяется к металлическому экрану, имеющему форму диска или многоугольника. Экран служит для получения однонаправленного излучения и уменьшения токов, наводимых на внешнем проводнике коаксиального фидера. Диаметр экрана выбирается (0,7 - 0,9) λ.

Для обеспечения более хороших свойств антенны (например более высокой скорости перемещения луча в пространстве) применяют антенные решетки (рис.1)

рис.1

Мощность с выхода передатчика поступает в распределительно-управляющее устройство. Здесь осуществляется деление мощности в нужной пропорции между излучателями решётки, а также обеспечивается создание требуемых фазовых сдвигов между токами в них. Для решения этих задач в распределительно-управляющих устройствах применяются делители мощности, фазовращатели, коммутаторы и другие элементы фидерного тракта. Формируемая решёткой диаграмма направленности зависит от диаграмм направленности отдельных излучателей, их взаимного расположения и числа.

Использование АР позволяет существенно повысить эффективность современных бортовых и наземных радиосистем за счет осуществления быстрого безынерционного обзора пространства путем сканирования луча АР электрическими методами; увеличение коэффициента усиления антенны; формирование диаграммы направленности с требуемой шириной и уровнем боковых лепестков путем создания соответствующего амплитудно-фазового распределения по раскрыву решетки.

Анализ поставленной задачи.

По техническому заданию надо спроектировать сканирующую в вертикальной плоскости линейную антенную решетку, излучателями которой служат цилиндрические спиральные антенны.

Также необходимо заметить, что у спиральных антенн в зависимости от формы ДН и направления максимума излучения различают три режима: режим бокового или поперечного излучения, режим осевого излучения и режим наклонного излучении. Наиболее используемым является режим осевого излучения, обеспечивающий максимальный КНД и круговую поляризацию в направлении максимума ДН. Направление вращения плоскости поляризации совпадает с направлением намотки спирали.

Используем следующую методику расчета. Сначала основываясь на значении рабочей частоты и длине антенной решетки, которые являются, исходными данными для расчета вычисляем параметры одиночной спиральной антенны и ее ДН. После этого используя значения угла сканирования и уровня боковых лепестков, вычисляется количество излучателей решетки, расстояние между ними, а также ДН множителя решетки.

После этого вычисляется ДН линейной антенной решетки.

Другие публикации

Вибраторная антенная решетка
Антенно-фидерное устройство, обеспечивающее излучение и прием радиоволн,— неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Требования к техническим характеристикам ...

Выбор и обоснование среды передачи данных
Среды передачи данных разделяются на две категории. Кабельная среда передачи (носитель) - с центральным проводником, заключенным в пластиковую оболочку. ...

Меню

Copyright @2019, TECHsectors.ru.