Главное


Основные технические требования к антенным решеткам

В качестве объекта исследования выбрана антенна 3-сантиметрового диапазона в виде решетки из 4 X 4 щелей, выгравированных на одной из двух внешних сторон трех - плоскостной передающей линии с питанием синфазными сигналами равных мощностей, подводимыми к каждой щели. Решетка из 4 X 4 щелей была выбрана, во-первых, потому, что ее размеры являются почти наименьшими, при которых еще не наблюдается асимметрия диаграммы направленности, и, во-вторых, потому, что можно было применить делители мощности с четным числом плеч. Делители мощности с нечетным числом плеч менее удобны, так как плечи их получаются неравной длины, что нарушает синфазное возбуждение щелей. В качестве диэлектрического материала, используемого в этой разработке [2], были выбраны листы из волокнистого тефлонового стекла, во-первых, потому что это был единственный имеющийся в продаже диэлектрик с медным покрытием, с подходящими электрическими свойствами в сантиметровом диапазоне, и, во-вторых, из-за величины его диэлектрической постоянной. Вопрос о величине диэлектрической постоянной заслуживает внимания, так как проведенный анализ показал, что идеальная антенна для оптимального поперечно-излучаемого и минимального продольно-излучаемого сигнала должна была бы иметь щели, разнесенные на расстояние половины длины волны в воздухе и питаемые от делителя мощности, плечи которого разнесены на длину волны в применяемом диэлектрике. К сожалению, эти идеальные условия нельзя осуществить, если диэлектрическая постоянная материала не равна 4, потому что, поскольку основным видом колебаний, действующих в трехплоскостной линии, являются колебания вида ТЕМ, длина волны изменяется как корень квадратный из диэлектрической постоянной. Величина диэлектрической постоянной пластинки из волокнистого тефлонового стекла, равная приблизительно 2,40, считается удовлетворительной для поддержания надлежащего фазового соотношения как в воздухе, так и в диэлектрике.

Для экспериментирования [2] была выбрана частота 9375 МГц, главным образом из-за наличия соответствующей измерительной аппаратуры

Первым шагом в разработке решетки из 4 X 4 щелей был расчет, удовлетворительного излучающего элемента.

Однако для успешной работы недостаточно было выгравировать щель в одной из внешних поверхностей линии. Было очевидно, что возбуждение могло осуществляться в этом случае благодаря разрывам токов на внешней пластине, но в то же время возникали нежелательные виды колебаний, как результат «разбаланса» напряжений, создаваемого на внешних пластинах этим асимметричным устройством, что подтвердилось также и на опыте. Первая щель, которая использовалась при опытах, имевшая длину 1/2 λо и ширину 1/20 λо, показала заметную боковую утечку от внешних пластин, обусловленную присутствием плоскопараллельного вида колебаний, подавление которого было существенным для надлежащей работы излучающего элемента. На основе предыдущего опыта по технике подавления отдельных видов колебаний было установлено, что короткозамыкающие штырьки вдоль центрального проводника в областях входа и выхода щели поддерживают надлежащий баланс напряжений между внешними пластинами.

Наряду со значительным подавлением нежелательных видов волн, существующих в линии, эти штырьки оказывают значительное влияние на сопротивление щели, вокруг которой они установлены. Так как расчет истинного сопротивления щели вне зависимости от параметров, влияющих на него, является достаточно трудоемким, было решено осуществить согласование этой одиночной связанной щели целиком экспериментальными средствами. Окончательная конструкция излучающего элемента представляла собой щель длиной 3/5 λо и шириной 1/20 λо, включенную последовательно с трехплоскостной линией, с волновым сопротивлением 90 ом, нагруженную на расстоянии 1/10 λо от центра щели сопротивлением холостого хода.

Щель, согласованная с воздушным пространством при КСВН 1,1 на частоте 9375 МГц, имеет при связи с отрезком волновода размерами 25,4X38,1 мм и при согласованной нагрузке КСВН 1,6. Эта величина приблизительно равна отношению их характеристических сопротивлений: для воздуха 377 ом и для волновода 235 ом на 9375 МГц. Щелевые переходы такого рода успешно использовались при экспериментах.

Другие статьи по теме

Блоки и агрегаты системы автоматического управления, регулирования, защиты, контроля и диагностики газотурбинной энергоустановки ГТА-6РМ
Целью расчётов является определение ожидаемых показателей надёжности САУ ГТА-6РМ. В состав САУ ГТА-6РМ входят: БУД-6РМ (8Т1.001.013), состоящий из плат 5088, 5600, 5300, АСВК, ПНВ ...

Исследование алгоритма оценивания стохастических динамических систем
Целью данной работы является исследование алгоритма оценивания стохастических динамических систем называемого Фильтром Калмана. Задачей работы помимо исследования алгоритма является реа ...

Усилитель мощности переменного сигнала
Темой курсовой работы является разработка усилителя мощности переменного сигнала. Усилитель имеет дифференциальный вход, бестрансформаторный выход и плавную регулировку усиления от «0» д ...

www.techspirit.ru © 2020