Prezantimi

Aktualisht, sistemet e transmetimit satelitor janë shumë të njohura në sistemet e telekomunikacionit. Ky popullaritet është bërë aq i madh sa që praktikisht nuk ka hapësirë ​​të lirë për satelitët e tjerë pranë Tokës. Për çdo vend, caktohet një vend dhe numri i satelitëve që mund të vendosë në orbitë është i përcaktuar rreptësisht. Një sistem transmetimi satelitor është një sistem telekomunikacioni në të cilin komunikimi midis dy stacioneve tokësore ndodh duke përdorur një përsëritës të vendosur në një satelit artificial të Tokës. Këto sisteme funksionojnë në frekuenca ultra të larta, duke siguruar komunikim në distanca të gjata. Pa përdorimin e një përsëritësi satelitor, transmetimi në rrezen e mikrovalëve mund të bëhet vetëm brenda vijës së shikimit ose duke përdorur përsëritës të shumtë me bazë tokësore.

Popullariteti i madh mund të shpjegohet me faktin se ndonjëherë lëshimi i një sateliti në orbitë me pajisje stafetë është më i lehtë, më i shpejtë dhe më i lirë sesa shtrimi i një linje tokësore të stacioneve. Gjithashtu, sistemi i transmetimit satelitor mbulon zona shërbimi më të mëdha se ai tokësor.

Të gjitha sistemet moderne të komunikimit bazohen në përhapjen e valëve elektromagnetike në hapësirë ​​të hapur ose në strukturat drejtuese. Për të emetuar dhe marrë valë elektromagnetike, përdoren pajisje antenash, të lidhura me pajisjet marrëse dhe transmetuese nëpërmjet ushqyesve. Antenat janë projektuar për të harmonizuar sistemin e kanaleve artificiale të valëve elektromagnetike me mjedisin natyror përreth të përhapjes së tyre, d.m.th. përmirësimi i cilësisë së komunikimit pa kosto shtesë të energjisë. Për të zvogëluar fuqinë e transmetuesit në anën transmetuese, antena duhet të rrezatojë valë elektromagnetike në drejtim të konsumatorit. Në anën marrëse, antena duhet të sigurojë ndjeshmëri të shtuar ndaj valëve elektromagnetike që vijnë nga transmetuesi. E gjithë kjo arrihet duke përdorur antena me drejtim të lartë, duke rritur kështu besueshmërinë e transmetimit të informacionit pa rritur fuqinë e rrezatuar.

Karakteristikat krahasuese të antenave

Llojet e antenave	Vetitë themelore
Pasqyrë: - një pasqyrë aksimetrike; - dy pasqyrë aksimetrike; - vjeshtë-simetrike (offset); - bri-parabolik; - periskop;	Ato mund të ofrojnë drejtim të lartë, janë me brez të gjerë dhe kanë një dizajn relativisht të thjeshtë. Në frekuenca të larta, kërkesat për saktësinë e prodhimit janë shumë të rrepta. Polarizimi rrethor sigurohet nga dizajni i rrezatuesit ose nga futja e elementeve shtesë, të cilat do ta komplikojnë dhe do ta bëjnë dizajnin më të rëndë.
Briri: - E-sektoriale; - N-sektoriale; - piramidale; - konike;	Ata janë pjesë e valëve të furnizimit. Pajisjet me brez të gjerë me një efikasitet prej rreth 100%. Por për të arritur efikasitet të lartë, është e nevojshme të rritet gjerësia e hapjes së bririt dhe kjo përkeqëson përputhjen e tij me valëzuesin, kështu që është e nevojshme të rritet gjatësia e bririt në proporcion me katrorin e rritjes së dimensioneve tërthore të tij. . Për të siguruar polarizimin rrethor, është e nevojshme të futni elementë shtesë në tretësirën e bririt ose të përdorni një palë brirë me një zhvendosje të ndërsjellë fazore prej 90 0. DN formohet nga 10 në 140 gradë.
Lentet: - ngadalësimi; - përshpejtues;	Ato sigurojnë gjithashtu një drejtim të lartë rrezatimi/marrje, megjithatë, në krahasim me antenat e pasqyrës, ato janë më pak kërkuese për saktësinë e prodhimit të sipërfaqes, kanë 3 shkallë lirie (2 sipërfaqe thyes dhe ligjin e shpërndarjes së indeksit të thyerjes) për të dhënë antenën veti shtesë (lëkundje me kënd të gjerë të modelit të rrezatimit, shpërndarja e kërkuar e amplitudës dhe fushave fazore me hapje). Gjithashtu nuk ka hije të hapjes nga rrezatuesi. Disavantazhe të rëndësishme janë masa e madhe, brezi i ngushtë dhe humbjet në materialin e lenteve.
Spiralja: - cilindrike; - konike; - banesë;	Avantazhi kryesor është lehtësia e sigurimit të polarizimit të valëve elektromagnetike, afër rrethore pa futur elementë shtesë, dhe thjeshtësia e dizajnit. Sidoqoftë, për të marrë një antenë shumë të drejtuar, gjatësia e saj duhet të jetë e papranueshme e madhe (kushti i forcës mekanike nuk plotësohet).
- dielektrik i sheshtë; - me brinjë të sheshtë; - i moduluar i sheshtë; - dielektrik i diskut; - disk me brinjë; - kallam	Dimensionet tërthore janë të parëndësishme, karakteristika të mira të diapazonit për sa i përket modelit të drejtimit dhe rezistencës së hyrjes. Teknologjia për prodhimin e tyre është mjaft e thjeshtë. Niveli i lartë i lobeve anësore, efikasitet i ulët (për shkak të përthithjes në dielektrik ose rireflektimit nga brinjët metalike). Kallam. Lehtë për t'u prodhuar. Ato kanë dimensione të vogla tërthore, veti të mira të diapazonit për sa i përket DP dhe rezistencës në hyrje. Disavantazhi: niveli i lartë i lobeve anësore në krahasim me antenat e llojeve të tjera, vlera e ulët e efikasitetit (pasi thithja ndodh në dielektrik).
çarje e përcjellës valësh:	Për shkak të mungesës së pjesëve të zgjatura, sipërfaqja rrezatuese mund të kombinohet me konturet e jashtme të trupit të avionit; shpërndarja e fushës në hapje mund të zgjidhet në një gamë të gjerë duke ndryshuar lidhjen midis emetuesit dhe valëmarrësit; ka një pajisje relativisht të thjeshtë emocionuese; i lehtë për t'u përdorur; ka një gamë të kufizuar pronash;

gamën e dhënë të frekuencës

Të dhënat fillestare për opsionin 0412

Tema 04. Grup antenash në fazë e emetuesve të shufrave dielektrike për një stacion marrës VSAT.

Zgjedhja e dizajnit të antenës dhe grupit të antenave. Parimi i funksionimit të antenës së shufrës dielektrike

Antena e shufrës dielektrike i përket antenave të valëve udhëtuese me një shpejtësi të ngadaltë fazore (υ f<с). Они применяются на границе сантиметрового и дециметрового диапазонов волн в полосе частот от 2 до10 Ггц

Diagrami më tipik i një antene shufra dielektrike është paraqitur në figurë.

Oriz. 1. Antenë me shufër dielektrike:

1 - shufër dielektrike, 2 - pajisje emocionuese,

3 - ngacmues, 4 - ushqyes furnizimi

Më të përdorurat janë shufrat cilindrike dhe konike. Së bashku me shufrat, mund të përdoren tubat dielektrikë. Më shpesh, përdoren shufra me një seksion kryq të rrumbullakët dhe ky seksion kryq, si rregull, ngushtohet drejt fundit të antenës, gjë që çon në një rritje të lehtë të efikasitetit dhe përputhje më të mirë të antenës me mjedisin.

Një valë elektromagnetike e ngacmuar në kafaz përhapet brenda shufrës ose tubit, duke reflektuar nga muret e tij, si në një përcjellës valësh. Sidoqoftë, ndryshe nga një përcjellës valësh, reflektimi këtu është i paplotë; një pjesë e energjisë në të gjitha pikat në sipërfaqen e shufrës del jashtë dhe rrezatohet. Falë kësaj, një valë udhëtuese vendoset në shufër, dhe ajo vetë mund të konsiderohet si një antenë e valës udhëtuese. Modeli i rrezatimit të një antene shufre varet nga gjatësia e shufrës l, zona e saj e prerjes kryq në fillim S 1 dhe fundi S 2, nga ε dielektrike dhe përshkueshmëria magnetike m e shufrës.

Nga pikëpamja e përhapjes së valëve të radios, shufrat janë përcjellës valësh dielektrikë në të cilët mund të përhapen valë të llojeve të ndryshme. Lloji më i favorshëm i valës për emetimin e energjisë është HE 11, konfigurimi i fushës elektrike për këtë lloj valësh është paraqitur në figurë:

Shpërndarja e fushës valore HE 11

Fig.2

Shpejtësia fazore e përhapjes së valës përgjatë shufrës varet nga konstanta dielektrike e materialit, si dhe nga marrëdhënia midis diametrit të shufrës dhe gjatësisë së valës. Marrëdhënia midis sasisë së fuqisë së transferuar brenda dhe jashtë shufrës varet nga të njëjtat parametra. Kështu, me një diametër të vogël të shufrës, shpejtësia e fazës është afër shpejtësisë së dritës në hapësirën e lirë. Në këtë rast, pjesa më e madhe e fuqisë totale kalon jashtë shufrës dhe roli i saj është i parëndësishëm. Sidoqoftë, me një diametër shufre të barabartë me l 0 ose më shumë, shpejtësia fazore e valëve zvogëlohet dukshëm dhe i afrohet vlerës që korrespondon me përhapjen e valëve në një dielektrik të pakufishëm. Ndërsa diametri rritet, përqindja e fuqisë së përqendruar në shufër rritet.

Megjithatë, rritja e prerjes tërthore të shufrës krijon kushte për ngacmimin e valëve të llojeve më të larta, gjë që është e padëshirueshme. Ekziston një diametër i caktuar optimal në të cilin arrihet efikasiteti maksimal për një gjatësi të caktuar.

Përveç antenave me shufra dielektrike të ngurta, përdoren antena me shufra të zbrazëta ose tuba dielektrikë. Ndryshe nga një shufër dielektrike e ngurtë, një tub dielektrik karakterizohet nga një nivel relativisht i ulët i lobeve anësore të modelit të rrezatimit (rreth 10% e nivelit të lobit kryesor).

Përzgjedhja e materialit dielektrik

Për të prodhuar emetuesin, ne do të zgjedhim polistiren, parametrat e të cilit kanë vlerat e mëposhtme:

Konstanta dielektrike;

Tangjenta e humbjes dielektrike.

Përcaktimi i diametrit të shufrës

Për të siguruar që pjesa më e madhe e energjisë të shndërrohet në një valë sipërfaqësore, shufra ngacmuese bëhet e trashë dhe më pas reduktohet pa probleme për të afruar shpejtësinë e fazës x f me shpejtësinë e dritës. Rekomandohet të bëni shufra me një diametër prej:

Në MHz m, kjo do të thotë:

Llogaritja e koeficientit të ngadalësimit

Duke përdorur vlerën e zgjedhur () dhe grafikun nga literatura metodologjike (2, faqe 41), gjejmë koeficientin e ngadalësimit, është i barabartë me:

Në 0.83 1.205

Llogaritja e gjatësisë së shufrës së antenës

Gjatësia e shufrës dielektrike zgjidhet bazuar në gjerësinë e specifikuar të modelit të rrezatimit të antenës.

Në =40…45, përkatësisht, L1.588…1.255 m.

Nga ana tjetër, drejtimi maksimal i antenës arrihet me një gjatësi shufre të barabartë me

Prandaj L=1.723m.

Nga këto shprehje zgjedhim gjatësinë optimale të shufrës: L m

Llogaritja e efikasitetit të antenës

Koeficienti i drejtimit përcaktohet nga formula:

Llogaritja e modeleve të rrezatimit

Kur llogaritet modeli i rrezatimit të një antene konike dielektrike, shprehjet përdoren për të llogaritur modelin e rrezatimit të një antene cilindrike me diametër mesatar, dhe supozohet se vala në shufër që udhëton me ngadalësim të vazhdueshëm përgjatë gjatësisë së saj dhe reflektimit nga fundi i shufra neglizhohet, atëherë shprehja për llogaritjen e modelit të rrezatimit fitohet si antenë lineare me shpërndarje të vazhdueshme të elementeve rrezatuese, në të cilën shpërndarja e rrymave përgjatë gjatësisë korrespondon me ligjin e valës udhëtuese.

ku është numri i valës, është këndi ndërmjet boshtit të antenës dhe drejtimit drejt pikës së vëzhgimit.

Fig 2.

Fig 3.

antenë me shufër dielektrike në një sistem koordinativ polar

shufra e antenës dielektrike

Llogaritja e pajisjes që përputhet

Për transmetim me humbje minimale të energjisë në një kabllo koaksiale, duhet të krijohet një modalitet i valës udhëtuese. Për të marrë një modalitet të valës udhëtuese, është e nevojshme të sigurohet barazia e rezistencës së ngarkesës dhe rezistencës karakteristike të linjës, d.m.th. përshtatni linjën me ngarkesën. Megjithatë, një përputhje e tillë në të cilën koeficienti i valës udhëtuese (KBV = 1) është i vështirë për t'u marrë. Në praktikë, tashmë është mirë nëse KBV = 0,8 h 0,9. Në të njëjtën kohë, përkeqësimi i performancës së linjës është i parëndësishëm.

Për të përputhur rezistencën karakteristike të kabllit koaksial W f me rezistencën hyrëse të antenës, është e nevojshme të gjendet vlera e kërkuar e lartësisë efektive të ngacmuesit (pin) h d, në të cilën R in = W.

Distanca nga muri i qarkut të shkurtër në boshtin e kunjit z 1 zgjidhet e barabartë me /4, ku b është gjatësia e valës në valën me valë H 11 në prani të një dielektrike

dhe impedanca karakteristike e një përcjellësi valësh rrethore të mbushur me një dielektrik për valën H 11 është e barabartë me

417,034 Ohm, pra 0,781 m dhe z1 0,195 m

Pastaj lartësia efektive e kunjit mund të gjendet nga shprehja:

Le të marrim për llogaritjen një kabllo koaksiale me një përcjellës të jashtëm të bërë nga tela të rrumbullakët në një mbështjellës PE RK 50-33-17 me një fuqi maksimale të lejueshme në frekuencat 100 MHz dhe 1 GHz përkatësisht 5 kW dhe 0,9 kW. Rezistenca e valës së saj është 50 Ohm, pastaj 0.059 m

Lartësia gjeometrike gjendet nga marrëdhënia:

Gjatësia e valëmarrësit rrethor nga vibratori deri në hapjen e tij z 2 zgjidhet nga kushtet për të siguruar zbutjen e nevojshme të llojeve më të larta të valëve. Zakonisht besohet se zbutja e fushës së valës më të afërt më të lartë E 01 duhet të jetë së paku 10 ... 20 dB (100 herë në fuqi). Nëse marrim vlerën e dobësimit të jetë 20 dB, atëherë

Gjatë llogaritjeve, rezultoi se rrënja është një numër negativ, që do të thotë se vala është në një modalitet nënkritik dhe nuk zbehet. Në këtë rast, është e nevojshme të përjashtohet mundësia e ngacmimit të tij; për këtë, marrim gjatësinë e ngacmuesit të jetë 0.75 0.206. Në këtë rast, dobësimi superkritik duhet të sigurohet për valën tjetër të tipit më të lartë c, pastaj m

Për të përshtatur emetuesin me ushqyesin e furnizimit, duhet të përdorni një transformator të përputhjes së valës çerek me një rezistencë karakteristike të barabartë me

Llogaritja e tensionit maksimal në furnizuesin e furnizimit

Kur zgjidhni një kabllo koaksiale, duhet të merrni parasysh jo vetëm koeficientin e dobësimit në frekuencën maksimale të funksionimit, por edhe besueshmërinë e tij ndaj prishjes elektrike. Për këtë qëllim, kontrollohet sipas lejueshmërisë së tensionit maksimal të funksionimit me tensionin maksimal të lejuar për një markë të caktuar kabllo.

Për të kontrolluar besueshmërinë e funksionimit nga pikëpamja e prishjes elektrike të kabllit koaksial, ne përcaktojmë

KBV mund të merret e barabartë me (0.5…0.7), le të marrim KBV = 0.5, atëherë

Tensioni i koronës së kabllit koaksial RK është 50-33-17 kV, pastaj 4250 V, që do të thotë se kushti është i plotësuar.

Llogaritja e efikasitetit të linjës ushqyese

Gjatësia e linjës ushqyese zgjidhet për arsye të projektimit (10 ... 100 m), le të marrim l= 10 m

Koeficienti i zbutjes së furnizuesit, dB/m, gjendet nga vlerat e referencës

ku 0,03 dB në një frekuencë prej 100 MHz do të thotë 0,062 dB/m.

Vlera e koeficientit të dobësimit zëvendësohet në Np/m nga formula

do të thotë = 0.007

Moduli i koeficientit të reflektimit nga fundi i një shufre cilindrike mund të vlerësohet duke përdorur formulën

Për një shufër konike, koeficienti i reflektimit është shumë më i ulët (zakonisht 2 ... 5 herë), le të marrim 0.068. Pastaj efikasiteti i llogaritur duke përdorur formulën e mësipërme është 0.868.

Llogaritja e efikasitetit të një pajisjeje ushqyese antenash

Llogaritja bëhet duke përdorur formulën:

Efikasiteti i antenës përcaktohet kryesisht nga humbjet në dielektrikë dhe është afërsisht 0.5...0.7. Le të marrim 0.7, pastaj 0.521

Le të bëjmë disa komente të tjera në lidhje me efikasitetin e një antene shufra dielektrike.

Së pari, vërejmë se vetë antenat e shufrave dielektrike nuk kanë elemente rezonante dhe në këtë kuptim janë me brez të gjerë (përveç nëse faktori i vonesës është jashtë vlerave të lejueshme). Gjerësia e brezit të frekuencës së funksionimit në një antenë dielektrike përcaktohet nga vetitë rezonante të elementit emocionues, domethënë një vibrator në një valëzues metalik.

Së dyti, dielektriku i antenës duhet të ketë humbje të ulëta, përndryshe efikasiteti do të jetë i ulët. Për më tepër, vibratori emocionues në valëzuesin metalik duhet të jetë i vendosur jashtë dielektrikut. Kjo çon në një rritje të efikasitetit për shkak të faktit se llojet më të larta të valëve të ngacmuara nga vibratori dobësohen pranë tij dhe nuk depërtojnë në mediumin dielektrik.

Dizajni i antenës

Dizajni i antenës korrespondon me figurën 1, shufra dielektrike është bërë në formë koni, përzgjidhen dimensionet gjeometrike të llogaritura dhe materialet e miratuara për llogaritjen.

MINISTRIA E ARSIMIT E FEDERATES RUSE

UNIVERSITETI SHTETËROR RADIO TEKNIK RYAZAN

DEPARTAMENTI I RADIO KONTROLLIT DHE KOMUNIKIMIT

projekt kursi

në disiplinën "Antenat dhe pajisjet me mikrovalë"

Plotësuar nga: studenti gr. 315 Klimtsov P.V.

Kreu: Art. mësuesja Rendakova V.Ya.

Ryazan 2006

Detyra e projektit të kursit

Prezantimi

1.Pjesa teorike (antenë me shufër dielektrike)

2. Pjesa llogaritëse

2.1 Llogaritja e një emetuesi të vetëm

2.2 Llogaritja e grupit të antenës

2.3 Llogaritjet e projektimit

konkluzioni

Bibliografi

PREZANTIMI

Pajisja ushqyese e antenës, e cila siguron rrezatim dhe pritje, është një pjesë integrale e çdo sistemi radio.

Aktualisht, ekziston një shumëllojshmëri e gjerë e antenave të ndryshme; në këtë punë kursi kërkohet të projektohet një grup antenash dielektrike, të cilat janë mbledhur nga antenat dielektrike me shufër.

1. PJESA TEORIKE

Antenat me shufra dielektrike klasifikohen si antena të valëve udhëtuese me shpejtësi të ngadaltë fazore().

Elementet kryesore të antenave dielektrike me shufër janë valëzuesi 1, mbajtësi 2, shufra dielektrike 3 (Fig. 1). Përdoren shufra me seksion kryq drejtkëndor dhe të rrumbullakët.

Së bashku me shufrat, përdoren tubat dielektrikë.

Seksioni kryq i shufrave, si rregull, ngushtohet nga mbajtësi në skajin e lirë, dhe seksioni kryq i tubave shpesh mbetet konstant përgjatë gjithë gjatësisë. Forma konike e shufrës është për faktin se në këtë rast antena përshtatet mirë me hapësirën e lirë.

Për shkak të dizajnit dhe avantazheve teknologjike, tubat dhe shufrat e rrumbullakëta janë më të zakonshme. Zgavra e brendshme e ferrules metalike ngacmohet nga një furnizues koaksial ose përcjellës valësh dhe është në vetvete, në fakt, një seksion i një përcjellësi valësh; nga ana tjetër, hekuri ngacmon një shufër dielektrike, e cila në thelb është një valëdhënëse dielektrike.

Antenat dielektrike me shufra përdoren në kufirin e intervalit të centimetrit dhe decimetrit.

Nga teoria e valëdhënësve dielektrikë dihet se në to mund të përhapen valë simetrike dhe asimetrike. Valët simetrike, si rregull, nuk përdoren në antenat dielektrike me shufra, sepse Për shkak të simetrisë boshtore, ato nuk lëshojnë përgjatë boshtit të shufrës. Lloji më i favorshëm i valës për emetimin e energjisë është , konfigurimi i fushës elektrike për këtë lloj valë është paraqitur në Fig. 2:

Me ndihmën e një shufre është e mundur të formohet një model rrezatimi (DP) me gjerësi të paktën 20-25 gradë. Nëse gjerësia e dhënë e modelit nuk i plotëson kërkesat, atëherë përdoret një grup emetuesish dielektrikë, në të cilin antenat dielektrike të shufrës janë emetues të veçantë.

Avantazhi i antenave dielektrike është dimensionet e tyre të vogla tërthore dhe thjeshtësia e dizajnit. Antenat dielektrike janë antena me valë udhëtuese, kështu që ngushtimi i modelit të antenave të tilla ndodh për shkak të rritjes së dimensioneve gjatësore dhe jo tërthore. Kjo veçori lejon që antenat dielektrike jo të zgjatura të vendosen në sipërfaqen e lëmuar të trupave të avionëve, gjë që ka një efekt pozitiv në vetitë aerodinamike.

Disavantazhi është se ka humbje në dielektrikë që kufizojnë rrezatimin e fuqive të larta.

2.PJESA E LLOGARITJES

2.1 LLOGARITJA E NJË EMITETIT

Zgjedhja e udhërrëfyesit të valës:

Gjatësia e valës së funksionimit përcaktohet nga formula

ku m/s është shpejtësia e dritës në vakum, Hz është frekuenca e funksionimit

Një valë me një frekuencë të tillë mund të përhapet në një valëdhënës rrethor të tipit S-120, me diametër të brendshëm 1,745 cm.

Zgjedhja dielektrike: Një disavantazh tipik i një antene dielektrike janë humbjet në dielektrikë, gjë që shkakton një ulje të efikasitetit dhe shfaqjen e shtrembërimeve të amplitudës. Prandaj, është e nevojshme të përdoret një dielektrik me një tangjentë të vogël humbjeje në frekuencën e funksionimit, .

Polistireni plotëson këtë kërkesë ( ).

Llogaritja e gjeometrisë së shufrës:

Meqenëse specifikimet teknike përcaktojnë fitimin e antenës, ajo do të përcaktojë dimensionet gjeometrike.

Sipas përkufizimit, fitimi i antenës është i barabartë me produktin e efikasitetit dhe drejtimit:

Për lehtësinë e llogaritjes, efikasiteti supozohet të jetë 100%, d.m.th.

Varësia e efikasitetit të antenës nga gjatësia e saj përcaktohet nga marrëdhënia e mëposhtme:

ku [herë].

cm

Për të përcaktuar diametrin e shufrës, është e nevojshme të gjendet koeficienti i ngadalësimit - raporti i shpejtësisë së dritës në vakum me shpejtësinë e fazës:

Nga grafiku i paraqitur në figurën 2 rezulton se për një koeficient të caktuar ngadalësimi raporti d.m.th.

.

cm.

A-parësore

, ku d max është diametri i ngacmuesit. Ku

Llogaritja e modelit të rrezatimit të emetuesit:

Kur llogaritet modeli i antenës, supozohet se vala e reflektuar nga fundi i shufrës është e papërfillshme, dhe vala që përhapet përgjatë shufrës është një valë me një shpejtësi të ngadaltë fazore që nuk ndryshon përgjatë gjatësisë së shufrës.

Shprehja për DN, duke marrë parasysh sa më sipër, ka formën:

ku është këndi midis drejtimit në pikën e vëzhgimit dhe boshtit të shufrës,

Funksioni Lambda.

Kjo shprehje përbëhet nga tre faktorë.

Shumëzuesi i parë karakterizon ndikimin e një elementi të vetëm aktual në model. Shumëzuesi i dytë - ndikimi i madhësisë tërthore të shufrës. Shumëzuesi i fundit përshkruan efektin e madhësisë gjatësore të shufrës.

Faktori në modelin në rrafshin E ka pak ndikim në formën e tij. Në rrafshin H ky faktor mungon, prandaj niveli i lobeve anësore në model është pak më i lartë se në rrafshin E. Shumëzues mund të injorohen.

Shumëzuesi ka një ndikim vendimtar në DV. Meqenëse rrezatimi i antenës shoqërohet me humbje të energjisë në shufër, duhet të supozohet zbutja e valës, e cila mund të shprehet me koeficientin kompleks të përhapjes, ku është koeficienti i fazës dhe është koeficienti i dobësimit.

Koeficienti i dobësimit, i cili karakterizon uljen e fushës përgjatë shufrës për shkak të këtyre humbjeve, përcaktohet nga shprehja:

,

ku R është faktori i dobësimit, në varësi të llojit të valës, , dhe diametrit të shufrës. Varësia e faktorit të dobësimit për valën H 11 nga diametri relativ i shufrës është paraqitur në Fig. 3.

Sipas grafikut, gjejmë se për raportin dhe për R = 0.65.

Atëherë koeficienti i zbutjes është:

Koeficienti i fazës përcaktohet nga relacioni. .

Ku .

Meqenëse , pjesa imagjinare e kësaj shprehjeje mund të neglizhohet.

Shprehja përfundimtare për DN ka formën:

për aeroplanin E

;

për aeroplanin H

.

Modelet e rrezatimit (në sistemin koordinativ kartezian) janë paraqitur në Fig. 4 (banesa E) dhe Fig. 5 (banesa H).

RP në sistemin e koordinatave polar:

Gjerësia e modelit në nivelin zero përcaktohet nga raporti:

Gjerësia e modelit në nivelin e gjysmës së fuqisë përcaktohet nga shprehja:

2.2 LLOGARITJA E NJË RREGULLORE ANTENA

Një grup antenash përdoret kur është e nevojshme të ngushtohet modeli, të rritet fitimi dhe të zvogëlohet niveli i lobeve anësore. Modeli i grilave mund të përfaqësohet si produkt , ku është shumëzuesi i një emetuesi të vetëm; – shumëzuesi i rrjetës.

Në këtë punë të kursit, kërkohet të dizajnohet një grup antenash, i cili është një grup antenash, i cili është paraqitur skematikisht në Fig. 8:

Këtu N 1 është numri i elementeve në një rresht, N 2 është numri i elementeve në një kolonë, d 1 është distanca midis elementeve (emetuesve) në një rresht, d 2 është distanca midis elementeve në një kolonë.

Meqenëse, sipas specifikimeve, grupi është në fazë, distanca midis elementeve duhet të zgjidhet optimale, sepse nëse kjo distancë rezulton të jetë më e madhe, sepse do të fillojnë të shfaqen lobet e difraksionit.

Modeli në rrafshin H, sipas specifikimeve teknike, duhet të jetë 4 herë më i gjerë se modeli në rrafshin E. Ky problem mund të zgjidhet duke i renditur elementet në proporcion 4N 1 = N 2. Megjithatë, numri i përgjithshëm i emetuesit është i barabartë me N total = N 1 N 2 = 50, gjithashtu specifikohet dhe vendos kufizime shtesë. Për të gjetur numrin e emetuesve në rreshta dhe kolona, ​​duhet të zgjidhni sistemin e ekuacioneve:

Pasi e kemi zgjidhur, marrim vlera jo të plota, kështu që raporti i modeleve në plane të ndryshme mund të ruhet duke ndryshuar distancën midis emetuesve në rrafshin H (distanca midis emetuesve në planin E është optimale).

Duke marrë parasysh sa më sipër, pranohen N 1 =5, N 2 =10.

Distanca optimale midis emetuesve përcaktohet nga formula:

Duke zëvendësuar vlerat në të, marrim:

cm.

Gjerësia e modelit të rrjetës në rrafshin E përcaktohet nga shprehja

Prandaj, për gjerësinë e modelit në rrafshin E marrim:

Ne gjejmë distancën midis emetuesve në rrafshin H nga sistemi i ekuacioneve:

Duke shprehur d 1 nga këtu marrim:

cm.

Shumëzuesi i rrjetës për furnizimin me energji të zakonshme të elementeve ka formën:

,

Pastaj për rrafshin H do të shkruhet kështu:

Për aeroplanin E:

Siç u përmend më herët, modeli i antenës është produkt i modelit të një emituesi dhe modelit të shumëzuesit të grupit.

Prandaj, modeli i antenës në rrafshin H:

Në aeroplanin E

Niveli i lobeve anësore për një grup me një distancë optimale midis emetuesve karakterizohet nga marrëdhënia e mëposhtme:

Për numrin e emetuesve >10, efikasiteti përcaktohet nga formula:

ku D 1 është efikasiteti i një emetuesi.

Sipas përkufizimit, fitimi është produkt i faktorit të drejtimit dhe efikasitetit:

Efikasiteti përcaktohet nga shprehja e mëposhtme:

Faktori i fitimit duke marrë parasysh humbjet në dielektrikë:

2.3 LLOGARITJA KONSTRUKTIVE

Qarku i furnizimit me energji të linjës së emetuesit është paraqitur në Fig. 10

Bashkuesi i drejtimit shpërndan energjinë që vjen nga gjeneratori midis emetuesve në përputhje me raportin e zgjedhur të fuqisë, më pas, përmes H - tees dhe tranzicionit të qetë nga një valëdrejtues drejtkëndor në një të rrumbullakët, energjia shkon drejtpërdrejt në elementët e grupit - antenat dielektrike . Duke i lidhur emetuesit në një rresht në këtë mënyrë, marrim një kolonë prej 5 përcjellës valësh, qarku i furnizimit me energji elektrike i të cilit është paraqitur në Fig. njëmbëdhjetë.

Emituesi është një shufër dielektrike e futur në një përcjellës valësh të rrumbullakët. Një valë ngacmohet në një valëdhënës rrethor duke përdorur një tranzicion të qetë nga një valëdhënës drejtkëndor në një qarkor. Le të zgjedhim gjatësinë e kalimit të valëdhënësit rrethor në valëzuesin e mbushur me dielektrik shufrën. Vizatimi i emetuesit është paraqitur në Fig. 12:

Për një gjatësi vale prej 2,5 cm, përdoret një valëzues drejtkëndor i markës R120. Dimensionet e valëve , . Në mënyrë që të mos ketë reflektim nga tranzicioni drejtkëndor-rrumbullak i valëve, gjatësia e tij duhet të jetë jo më pak se gjatësia e valës. Dizajni i tranzicionit është paraqitur në Fig. 13.

PËRFUNDIM

Në këtë punë kursi, u projektua një grup antenash i antenave me shufra dielektrike që plotëson parametrat e specifikuar në specifikimet teknike.

LISTA BIBLIOGRAFIKE

1) Antenat dhe pajisjet me mikrovalë. Projektimi i vargjeve me faza: Libër mësuesi. manual për universitetet / Ed. DI. Voskresensky - M.: Radio dhe Komunikime, 1994.

2) Antenat dhe pajisjet me mikrovalë. Projektimi i vargjeve me faza: Libër mësuesi. manual për universitetet / Ed. DI. Voskresensky - M.: Radio Sovjetike, 1972.

3) Pajisjet e furnizimit me antena. Drabkin A.L. dhe të tjerët - M.: Radio Sovjetike, 1974.

4) Sazonov D.M. Antenat dhe pajisjet mikrovalore: Libër mësuesi. për inxhinieri radio specialist. universitetet. - M.: Më e lartë. shkollë, 1988.

5) Zhuk M.S., Molochkov Yu.B. Projektimi i pajisjeve ushqyese të antenës. - M.: Energjia, 1966.

Antenë dielektrike

antenë në formën e një pjese të shufrës dielektrike të ngacmuar nga një përcjellës valësh radio ose një kunj e një kabllo koaksiale. Në shufër D. a. ( oriz. ) një valë e një strukture të veçantë (e ashtuquajtura valë sipërfaqësore) ngacmohet, përhapet përgjatë boshtit të saj, dhe, si rezultat, përbërësit tangjencialë (tangjentë me sipërfaqen) të fushave elektrike dhe magnetike shfaqen në sipërfaqen e shufrës. , faza e së cilës ndryshon sipas ligjit të një valë udhëtuese. Në thelb D. a. është një antenë me valë udhëtuese (Shih Antena me valë udhëtuese), e përbërë nga vibratorë elementar elektrikë dhe magnetikë. Rrezatimi maksimal i tij, si ai i çdo antene me valë udhëtuese, përkon me boshtin e shufrës. Natyra e rrezatimit D. a. varet nga shpejtësia fazore (Shih Shpejtësia e fazës) e përhapjes së valës sipërfaqësore. Me një rritje të diametrit të shufrës dhe konstantës dielektrike të materialit nga i cili është bërë, shpejtësia e fazës zvogëlohet. Sa më e ulët të jetë shpejtësia e fazës, aq më e madhe është gjatësia e shufrës në të cilën koeficienti i drejtimit (DC) të antenës është maksimal (e ashtuquajtura gjatësia optimale) dhe aq më e madhe është drejtimi maksimal i mundshëm. Ndërsa shpejtësia e fazës zvogëlohet ose i afrohet shpejtësisë së dritës në mjedis (ajër), shufra dielektrike humbet vetitë e saj përcjellëse valësh. Kjo çon në një rënie të mprehtë të fushës drejt fundit të shufrës dhe një rritje të rrezatimit në D. a. medium direkt nga fundi i hapur i valëve radio dhe duke reduktuar efikasitetin e D. a. Diametri dhe materiali i shufrës zakonisht zgjidhen në mënyrë që shpejtësia e fazës të mos jetë shumë afër shpejtësisë së dritës (jo më shumë se 0,95-0,96 shpejtësia e dritës). Në një shpejtësi të tillë fazore, gjatësia optimale është e barabartë me 12 gjatësi të valës së emetuar dhe faktori i efikasitetit është i barabartë me Antenën Dielektrike 100. Shufra D. a. bërë nga materiale dielektrike me dobësim të ulët të valëve elektromagnetike në to - polistiren, fluoroplastikë, etj. D. a. përdoret kryesisht në avionë në pajisjet radio që veprojnë në valë centimetra dhe decimetër.

O. N. Tereshin, G. K. Galimov.

Enciklopedia e Madhe Sovjetike. - M.: Enciklopedia Sovjetike. 1969-1978 .

Shihni se çfarë është një "antenë dielektrike" në fjalorë të tjerë:

Antenë në formën e një dielektrike të ngurtë ose tubulare. shufra (polistireni, polietileni) e ngacmuar nga një valë përcjellëse radio ose kabllo koaksiale (shih figurën). Në thelb D. a. është një antenë me valë udhëtuese dhe përdoret kryesisht. ne sinteze...... Fjalori i madh enciklopedik politeknik

Një pjesë e shufrës dielektrike që lëshon valë radio kur ngacmohet nga një përcjellës valësh ose linjë koaksiale. Përdoret kryesisht në avionë në pajisjet radio që funksionojnë në valë centimetra dhe decimetër ... Fjalori i madh enciklopedik

Një pjesë e shufrës dielektrike që lëshon valë radio kur ngacmohet nga një përcjellës valësh ose linjë koaksiale. Përdoret kryesisht në avionë në pajisjet radio që funksionojnë në valë centimetra dhe decimetër. * * *…… fjalor enciklopedik

antenë dielektrike- dielektrinė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. antena dielektrike vok. Dielektrische Antenne, f rus. antenë dielektrike, f pranc. antena dielektrike, f… Radioelektronikos Terminų žodynas

Një pajisje për emetimin dhe marrjen e valëve të radios. Antena transmetuese konverton energjinë e lëkundjeve elektromagnetike me frekuencë të lartë të përqendruar në qarqet osciluese dalëse të radiotransmetuesit në energjinë e valëve të radios të emetuara. Transformimi......

Antenë- (llojet kryesore): vibratorë simetrikë (a) dhe asimetrikë (b); Nadenenko dipole (c); kanali i valës (g); korniza (d); vibrator log-periodik (e); bri (w); lente (h); slot(et) për përcjellës valësh; dielektrike (k). ANTENA (nga... ... Fjalor Enciklopedik i Ilustruar

Një antenë e drejtuar, përgjatë boshtit gjeometrik të së cilës përhapet një valë udhëtuese (Shih Valët udhëtuese) e lëkundjeve elektromagnetike. B.v. A. bërë ose nga emetues diskrete të vendosur përgjatë boshtit në një distancë të caktuar nga njëri-tjetri... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Antena e teleskopit radio RT 7.5 MSTU. Bauman. Federata Ruse, rajoni i Moskës, rrethi Dmitrovsky. Diametri i pasqyrës 7,5 metra, diapazoni i gjatësisë valore të funksionimit: 1-4 mm Antena është një pajisje për emetimin dhe marrjen e valëve të radios (një lloj elektromagnetik... ... Wikipedia

- (e emëruar sipas fizikanit francez të shekullit të 17-të N. Cassegrain, N. Cassegrain) një antenë pasqyre (Shih antenat e pasqyrës), e përbërë nga një ushqim, reflektorë pasqyrë kryesorë dhe ndihmës të energjisë elektromagnetike (pasqyra), të montuara sipas ... . .. Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Antenë, në prerje sferike. ose cilindrike email mag. vala e krijuar nga emetuesi primar (vibrator, skaji i hapur i një valëdhënësi radio, bori, etj.) shndërrohet në një valë të rrafshët (ose anasjelltas) duke përdorur media refraktive. Fizike...... Enciklopedia fizike

Antenat e shufrave dielektrike klasifikohen si antena të valëve lëvizëse me shpejtësi të ngadaltë fazore. Ato përdoren në kufirin e intervalit të gjatësisë së valës centimetra dhe decimetër në intervalin e frekuencës nga 2 në 10 GHz.

Në Fig. Figura 6 tregon diagramin më tipik të një antene me shufër dielektrike. Është një shufër dielektrike1, e ngacmuar nga një valëdhënës rrethor 2 me një ngacmues 3 dhe një ushqyes 4. Në varësi të kërkesave për antenën, seksioni kryq i shufrës, ngacmuesi dhe furnizimi i tij me energji mund të ndryshojnë. Më të përdorurat janë shufrat cilindrike dhe konike.

Antenë me shufër dielektrike: 1-shkopi dielektrik; 2-pajisje emocionuese; 3-patogjen; 4-ushqyes.

Oriz. 6

Antena spirale.

Antenat spirale i përkasin klasës së antenave me valë udhëtuese. Ato janë një spirale metalike e ushqyer nga një linjë koaksiale. Ka antena cilindrike, konike dhe të sheshta spirale.

Shembuj të përdorimit praktik të antenave spirale janë paraqitur në foto. Fotografia e parë tregon një pjesë të stacionit hapësinor Sovjetik Venera me një antenë spirale logaritmike me dy filiza, të plagosur nga një shirit metalik i sheshtë në një kornizë dielektrike. Fotografia e dytë tregon antenën e stacionit tokësor satelitor, e cila është një grup prej katër antenash cilindrike spirale.