Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Расчёт характеристик направленности цилиндрической антенной решётки

Тип Реферат
Предмет Коммуникации и связь
Просмотров
1254
Размер файла
782 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Расчёт характеристик направленности цилиндрической антенной решётки

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Расчёт характеристик направленности

цилиндрической антенной решётки»

План

Введение

1. Расчёт диаграммы направленности цилиндрической антенной решётки

2. Анализ результатов расчетов

Используемая литература


Введение

Данная курсовая работа посвящена исследованию характеристик направленности цилиндрической антенной решётки.

Цилиндрическая антенная решётка- система излучателей, размещённых на цилиндрической поверхности. Частным случаем цилиндрических решёток являются кольцевые и дуговые антенные решётки, излучатели в которых размещены по окружности или дуге. Пространственная ориентация излучателей такова, что направление максимума диаграммы направленности каждого из них совпадает с направлением радиуса соответствующей антенной решётки в месте расположения излучателя.

Основными достоинствами выпуклых цилиндрических антенных решёток являются:

· возможность широкоугольного сканирования (до 3600) лучом неизменных ширины и формы в азимутальной плоскости (в плоскости дуги) и угломестной плоскостях;

· слабая по сравнению с плоскими и линейными антенными решётками взаимная связь излучателей из-за пространственного разворота их осей;

· конструктивное удобство размещения выпуклых антенных решёток на ряде объектов, например в корпусе ракеты, обшивке самолета.

К их недостаткам относятся сложность системы возбуждения излучателей и некоторая избыточность их количества. Чаще всего излучатели выпуклых антенных решёток расположены на хорошо проводящей поверхности, из-за экранирующего действия которой в формировании остронаправленного излучениябудет участвовать лишь часть излучателей решётки, а именно те из них, которые расположены на освещенном участке антенной решётки.

На выпуклых антенных решётках можно сформировать несколько лучей и независимо сканировать ими, если создать соответствующее число отдельных излучателей. Однако такой режим работы антенны сложен в реализации, требует специальных устройств возбуждения излучателей.

Цилиндрические фазированные антенные решётки можно построить как из отдельных излучателей, так и из блоков, представляющих собой ряд либо линейных решёток, расположенных на образующей цилиндра, либо кольцевых решёток, размещенных одна над другой.

Известны два способа распределения энергии между излучателями цилиндрических антенных решёток: фидерный и пространственный. При фидерном возбуждении энергию к излучателям подводят с помощью отрезков линии передачи и делителей мощности. Фидерное возбуждение излучателей реализуется в последовательной, параллельной и смешанной схемах включениях излучателей, в каждой из которых по-разному могут включаться фазовращатели и коммутаторы. При пространственном возбуждении излучателей энергия к ним поступает т первичного облучателя, в поле излучения которого помещают вспомогательную решётку приёмных излучателей. К каждому приемному излучателю через управляемый фазовращатель подсоединен излучатель основной решётки. Угловой размер излучающего участка определяется шириной диаграммы направленности облучателя. При пространственном возбуждении амплитудное распределение на излучающем участке неравномерно и зависит от формы. Для широкоугольного сканирования лучом необходимо управлять положением диаграммы направленности облучателя, причём для полной реализации возможностей фазированной антенной решётки это необходимо делать электрическим способом.


1. Расчет диаграммы направленности цилиндрической

антенной решётки

У многих летательных аппаратов корпус или его средняя часть имеет форму кругового цилиндра. Это позволяет применять на них двухмерные цилиндрические решётки излучателей, расположенных у обшивки летательного аппарата. Расчет цилиндрической решётки можно произвести, если считать, что она представляет собой совпадающую с осью летательного аппарата прямолинейную антенную решётку, каждый элемент которой эквивалентен круговой или дуговой решетке излучателей. Вследствие этого диаграмма направленности цилиндрической решётки в экваториальной плоскости рассчитывается так же, как и для круговой (дуговой) решётки, а диаграмма направленности в меридиональной плоскости - так же как и для линейной решётки. Пространственная диаграмма направленности цилиндрической решётки при этом равна произведению диаграмм, определённых для двух главных плоскостей:

F(θ,φ)=F1(φ)F2(θ) (1)

Такое представление диаграммы направленности F(θ,φ) справедливо в том случае, когда все круговые решётки идентичны, иначе говоря, когда амплитудно-фазовое распределение токов на цилиндрической решётке есть функция, которая может быть представлена как произведение двух функций, одна из которых зависит только от азимутальной координаты θ, а другая –только от осевой координаты φ.

Схема координат для расчёта излучения цилиндрической антенной решётки с излучателями в узлах прямоугольной сетки:


Рисунок 1.

Рисунок 2.

Угол между излучателями равен:

, (2)

Где Z-общее количество излучателей в отдельной кольцевой решётке.

С учетом вышеизложенного, сначала рассмотрим диаграмму направленности кольцевой решётки, состоящей из Z=15 полуволновых излучателей, расположенных по дуге кольца на одинаковом друг от друга

расстоянии. При формировании луча в направлении плоскости кольца φ0 принимают участие N-излучателей, находящихся в пределах эффективного угла раскрыва φ (рисунок 2), оптимальное значение для которого:

φ =(1100÷1600).

Исходные данные:

- рабочая длинна волны: λ= 10 (сантиметров);

- расстояние между излучателями: d=0,65×λ.

Для приближенного вычисления диаграммы направленности удобен метод эквивалентного линейного излучателя. Суть его заключается в том, что диаграмма направленности кольцевой антенны рассчитывается как диаграмма направленности синфазной линейной антенны, в которой амплитудное распределение соответствует проекции амплитудного распределения по кольцу в пределах излучающего участка на линейную антенну, длинной lэкв. (рисунок 3), расположенную перпендикулярно направлению формируемого луча. Множитель решётки вычисляется по выражению:

(3)

где: k=(2π/λ)-волновое число; ; φ-область действительных углов в плоскости кольца, изменяется в пределах от 00 до +1800; R- радиус кольца, по окружности которого расположены излучатели, измеряется в метрах, вычисляется по теореме косинусов, исходя из исходных данных:

(4)



Рисунок 3.

Фазовое распределение на линейной антенне, состоящей из N излучателей отличается от синфазного на величину:

(5)

Поэтому множитель решётки принимает вид:

(6)

Нормированное логарифмическое значение множителя:

(7)

Нормированное графическое изображение множителя решётки (при Z=15):

Рисунок 4.

Диаграмма направленности данной кольцевой антенной решётки определяется по теореме умножения:

, (8)

где F(αn,φ)-диаграмма направленности одного излучателя в плоскости кольца; I(αn)-нормируемое на максимум амплитудное распределение в отдельной кольцевой решётке.

Если в качестве излучателей выбрать полуволновый вибратор, диаграмма направленности которого определяется выражением:

, (9)


и имеет вид

Рисунок 5.

а также при использовании амплитудного распределения в пределах эффективного угла φ раскрыва косинус на пьедестале, для уменьшения уровня боковых лепестков:

, (10)

нормированная диаграмма направленности кольцевой F1(φ) решётки при Z=15 имеет вид

F1(φ)

Рисунок 6.


При увеличении количества излучателей до Z=75:

F1(φ)
F1(φ)

Рисунок 7.

При Z=153:

Рисунок 8.


Таблица сравнения характеристик

диаграмм направленностей в плоскости кольца

ZR, м.α, град.A1БЛ, dBΦБЛ (0,5), градΦГМ (0,5), град
155,50072,05-0,92430,5
750,25914,30-5,177,5
1530,5287,05-9,45,56,9

A1БЛ- уровень первого бокового лепестка;

ΦБЛ-ширина первого бокового лепестка;

ΦГМ-ширина главного максимума.

Таким образом видно, что с увеличением количества излучателей ширина главного максимума уменьшается.

При перекоммутации излучателей можно производить последовательный поворот антенны на угол ∆ζ, при этом максимум диаграммы направленности перемещается из точки D1 в точку D2. Это приводит к неравномерности обзора пространства (рисунок 9).

Рисунок 9.

Данный коэффициент можно определить по значению нормированной на максимум диаграммы направленности в точке J, которая соответствует пересечению двух последовательно формируемых диаграмм.

Изменением фазового распределения на излучающем участке можно осуществлять подсканирование лучом, т. е. его изменение в азимутальной плоскости .Однако из-за того, что излучающий участок при этом становится несимметричным относительно главного направления формируемого луча, эквивалентный излучатель и амплитудное распределение на нем также теряют симметрию, что приводит к расширению главного максимума, увеличению уровня боковых лепестков. Поэтому при оптимальном угле раскрыва φ используют угол подсканирования φn≤±100.

Диаграмма направленности цилиндрической антенной решётки в меридианной плоскости рассчитывается по формуле:

, (11)

Расстояние, которое выбирается между излучателями вдоль оси цилиндра , выбирается из соотношения:

, (12)

тогда:

, (13)

где I(m)-нормированное амплитудное распределение вдоль оси цилиндра; L-количество излучателей, расположенных вдоль оси цилиндра.

Нормированные диаграммы направленностей при L=3 (рисунок 10) и L=9 (рисунок 11) и L=20 (рисунок 12), с амплитудном распределении косинус на пьедестале в направлении главного максимума в меридианной плоскости: где I(m)-нормированное амплитудное распределение вдоль оси цилиндра; L-количество излучателей, расположенных вдоль оси цилиндра:

θ
θ
F2(θ)

Рисунок 10.

F2(θ)

Рисунок 11.

θ
F2(θ)

Рисунок 12.

Таблица сравнения

диаграмм направленности в меридианной плоскости

LΘГМ, градΘ1БЛ, град.А1БЛ, dB
372--
96114-18,1
20427-11,3

Из графиков видно, что при увеличении количества излучателей вдоль оси цилиндра ширина диаграммы направленности главного максимума уменьшается. Как говорилось выше можно отклонять главный максимум электрическим способом путём изменения фазового распределения.

2. Анализ результатов расчётов

Исследования показали, что в плоскости, проходящей через направление луча и ось Z, диаграмма направленности кольцевой решётки слабонаправленная. Поэтому при формировании луча игольчатой формы диаграмма направленности цилиндрической антенной решётки в области главного максимума и первых боковых лепестков определяется в основном множителем линейки излучателей, в ортогональной же плоскости она полностью совпадает с диаграммой направленности кольцевой решётки. Путём осуществления сканирования и подсканирования возможно перемещение главного лепестка диаграммы направленности в области углов в азимутальной плоскости от 00 до 3600. Также возможно его перемещение электрическим способом и в угломестной плоскости.

При достаточном количестве излучателей в цилиндрической антенной решётке возможно создание двух или нескольких сканирующих лучей.


Литература

1. Воскресенский Д .И., «Проектирование фазированных антенных решёток», Москва.: Радиотехника, 2003 г.

2. Резников Г. Б. «Антенны летательных аппаратов», 1967 г.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
151163
рейтинг
icon
3167
работ сдано
icon
1373
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
146492
рейтинг
icon
5960
работ сдано
icon
2693
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
103219
рейтинг
icon
2082
работ сдано
icon
1299
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
58 601 оценка star star star star star
среднее 4.9 из 5
НГТУ им. Алексеева
Большое спасибо за работу. Реферат приняли с первого раза, без единого замечания!
star star star star star
СамГУПС
Работа выполнена быстро, принята преподавателем без замечаний. спасибо!
star star star star star
ВлГУ
Спасибо большое Анне! Реферат выполнила досрочно, грамотно, приятная девушка.
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Надо доделать практику, Сделать 1.протокол психодиагностических...

Отчет по практике, Психология педагогика

Срок сдачи к 17 февр.

только что

Написание курсовой работы

Курсовая, Бухгалтерский учет

Срок сдачи к 2 мар.

1 минуту назад

Диплом на тему "Применение доктрины «снятие корпоративной вуали»"

Диплом, Гражданское и торговое право зарубежных стран

Срок сдачи к 30 мар.

2 минуты назад

Лабораторная работа

Лабораторная, энергетика

Срок сдачи к 16 февр.

5 минут назад

Подбор насоса для судовой системы

Контрольная, Эксплуатация судовых вспомогательных механизмов

Срок сдачи к 17 февр.

5 минут назад

Введение 1 глава 1 исследование теоретических основ банковских...

Диплом, Банковское дело

Срок сдачи к 16 февр.

5 минут назад

Написать только 2 часть диплома.

Диплом, Педагогика

Срок сдачи к 28 февр.

5 минут назад

Тема: Организация самостоятельных занятий по физической культуре

Контрольная, физическая культура

Срок сдачи к 28 февр.

6 минут назад

сделать один вариант

Контрольная, фольклор

Срок сдачи к 22 февр.

6 минут назад

Весенний пал травы. Разноуровневые решения.

Реферат, Защита ЧС

Срок сдачи к 5 мар.

8 минут назад

Написать аналитическую справку

Другое, Экономическая безопасность государственных закупок

Срок сдачи к 16 февр.

9 минут назад

решить 4 задания

Другое, Русский язык

Срок сдачи к 15 февр.

9 минут назад

Объяснить решение

Шпаргалка, Гидрогазодинамика

Срок сдачи к 16 февр.

9 минут назад

Практическое задание

Другое, Анализ данных

Срок сдачи к 16 февр.

9 минут назад

Курсовая на тему «экономика организации» по организации мурманэнергосбыт

Курсовая, Экономика организации

Срок сдачи к 3 мар.

10 минут назад

решить задачи по данным

Решение задач, Транспортная логистика

Срок сдачи к 16 февр.

10 минут назад
10 минут назад

Активы предприятия. Анализ их структуры и динамики

Курсовая, Сущность и необходимость АХД(анализ хоз.деятельности)

Срок сдачи к 21 февр.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно