Курсовая работа: Проектирование антенны Кассегрена

Частота ГГц.

Коэффициент усиления ДБ.

Уровень первого бокового лепестка ДБ.

Вид поляризации – линейная, горизонтальная.

Расчет геометрических характеристик антенны

В области космической и радиорелейной связи, астрономии, а также других областях широкое распространение получили двухзеркальные антенны.

Возможно вы искали - Курсовая работа: Проектирование радиопередатчика ЧМ сигнала

Основными достоинствами осесимметричных двухзеркальных антенн по сравнению с однозеркальными являются:

1. Улучшение электрических характеристик, в частности повышение КИП раскрыва антенны, так как наличие второго зеркала облегчает оптимизацию распределения амплитуд по поверхности основного зеркала.

2. Конструктивные удобства, в частности упрощение подводки системы фидерного питания к облучателю.

3. Уменьшение длины волноводных трактов между приемопередающим устройством и облучателем, например, путем размещения приемного устройства вблизи вершины основного зеркала.

Принцип действия двухзеркальных антенн заключается в преобразовании сферического волнового фронта электромагнитной волн, излучаемой источником, в плоский волновой фронт в раскрыве антенны в результате последовательного переотражения от двух зеркал: вспомогательного и основного с соответствующими профилями.

Похожий материал - Курсовая работа: Радиовещательный УКВ приёмник 1 класса

В курсовом проекте стоит задача спроектировать антенну Кассегрена удовлетворяющую параметрам указанным в задании. Схема Кассегрена предложена в 1672 году для построения оптических телескопов. Основное зеркало в этой схеме параболоид вращения, вспомогательное зеркало гиперболоид вращения. В схеме Кассегрена выбор угла раствора параболической образующей ничем не ограничен, поскольку ветви параболы и гиперболы негде между собой не пересекаются. При любом значении угла луч, отраженный от малого зеркала, беспрепятственно дойдет до большого и, отразившись от него, уйдет в свободное пространство. Соответствующие точки на поверхности обоих зеркал можно взять в качестве крайних точек, лежащих на их кромках. Поэтому возможная реализация как длиннофокусных, так и короткофокусных, так и короткофокусных антенн Кассегрена.

В приближении геометрической оптики двухзеркальная антенна может быть сведена к эквивалентной ей по распределению поля в раскрыве однозеркальной антенне того же диаметра – эквивалентному параболоиду. Расчет производился методом эквивалентного параболоида.

Для расчета размеров в качестве независимых переменных выберем параметры: , – радиусы большого и малого зеркал соответственно; – угол раствора образующей параболы; – угол облучения источником краев малого зеркала. м, м, , . Используя известные формулы рассчитаем основные геометрические характеристики антенны Кассегрена.

, эксцентриситет малого зеркала. .

, фокус большого зеркала. м.

Очень интересно - Реферат: Радиолокационные станции

, фокус малого зеркала. м.

, фокус эквивалентного параболоида. м.

, расстояние до фазового центра облучателя от второго зеркала. м. То же расстояние в длинах волн .


Рассчитаем соотношения необходимые для расчета параметров получившейся антенны.

, , .

Выбор и расчет параметров облучателя

Вам будет интересно - Курсовая работа: Радиолокация как научно-техническое направление в радиотехнике

Облучатель антенны существенно влияет на характеристики антенной системы в целом. Выбор и проектирование облучателей зеркальных антенн в общем случае определяется следующими соображениями:

1. ДН облучателя должна обеспечивать соответствующее распределение поля по апертуре с необходимым уменьшением поля на краю зеркала и иметь небольшой уровень боковых лепестков.

2. Облучатель должен создавать минимальное затенение апертуры, так как затенение апертуры увеличивает уровень боковых лепестков и уменьшает КНД.

3. Облучатель должен иметь фазовый центр.

4. Облучатель должен иметь требуемую диапазонность.

Похожий материал - Курсовая работа: Радиолокация: обнаружение и распознавание. Средства постановки помех и помехозащиты РЛС

5. Облучатель должен обеспечивать работу при заданной величине мощности.

6. Облучатель позволяет одной антенной одновременно осуществлять две функции: передачу и прием, двойную передачу, прием и передачу сигналов ортогональных поляризаций.

7. Облучатель должен иметь минимальный вес, достаточную механическую прочность, обеспечивать необходимую надежность работы при ожидаемых метеоусловиях, возможность герметизации волноводного тракта.

В качестве двухзеркальных антенн в подавляющем большинстве случаев используются рупоры и их модификации. Широкое распространение рупорных облучателей объясняется простотой их конструкции, хорошими характеристиками по входному сопротивлению, поляризации и допустимой мощности, осесимметричная диаграмма направленности. Ему присущи и недостатки: отсутствие фазового центра, большое затенение раскрыва.