Описание конструкции антенны и АФР на ее раскрыве

Основным режимом работы антенны является режим осевого излучения, при котором формируется диаграмма направленности (далее ДН) вдоль оси спирали.

Спиральная антенна состоит из следующих составных частей:

Рисунок 3.1 - Общий вид антенны

На рисунке 3.1 показано: 1 - спираль из медной трубки, 2 - диэлектрический каркас, 3 - металлический сетчатый экран, 4 - согласующее устройство, 5 - питающий фидер.

В данном случае для изготовления антенны лучше взять медную трубку, для облегчения конструкции, т.к. токи высокой частоты текут лишь по поверхности металла.

В качестве каркаса можно применить твёрдый пенопласт. При этом расчетные соотношения останутся неизменными т.к. пенопласт однороден в азимутальном и продольном направлениях, а его диэлектрическая проницаемость практически равна диэлектрической проницаемости воздуха.

Для уменьшения заднего излучения мы применяем экран, который в ДМВ диапазоне делается из металлической сетки [1].

Расчет характеристик и параметров спиральной антенны, естественно не может быть сделан с учетом всех её конструктивных элементов и особенностей распределения в ней тока. Поэтому применяется упрощенная модель спирали при условии, что осевая длина больше 0.5l, а отражение волны тока от свободного конца спирали невелико (условия выполняются при работе антенны в режиме бегущей волны). Исследования показывают, что в этом случае реальная спиральная антенна может быть заменена отрезком регулярной спирали с равномерным по амплитуде и линейным по фазе распределением тока вдоль оси захода (рисунок 3.2). [1]:

Рисунок 3.2 - АФР антенны

Рисунок 3.3 - Развертка спирали

где l= c/f, где c - скорость света, f - рабочая частота, n - число витков спирали, a - угол подъёма витка, R - радиус спирали, S - шаг витка спирали, L - длина витка спирали, l - длина всей

спирали.

Таким образом, расчётные соотношения для цилиндрической спирали:

(a) = S/L

l = nS

получены в соответствии с рисунком 3.3.

, тогда

Зная требуемый коэффициент направленного действия, можно рассчитать длину антенны

Шаг спирали рассчитывается по формуле

Число витков спирали рассчитываем через длину и шаг спирали

Длину витка спирали, при которой излучение максимально вдоль оси нужно выбрать из интервала

[6]

Радиус спирали находим из соотношения (27)

Угол подъёма спирали находим из (28)

Диаметр провода спирали берется порядка (0.03 .0.05)l, причем, чем толще провод, тем больше уровень боковых лепестков и тем меньше входное сопротивление [5]. С увеличением диаметра также сближаются диаграммы направленности по компонентам q и j. Для облегчения конструкции возьмём меньший диаметр 0.03l.

Для уменьшения уровня обратного излучения спираль применяется совместно с экраном обычно круглой формы, причем в диапазоне ДМВ он изготавливается из металлической сетки. Размер ячейки сетки делается меньше одной десятой длины волны, а расстояние от экрана до первого витка спирали делают 0.25S. Экран следует делать из проволоки толщиной не менее 3 мм, т.к. он является несущим для фидера спирали и какого-либо опорно-поворотного устройства.

Перейти на страницу: 1 2

Советуем почитать:

Дистанционный комплекс контроля функционального состояния
В настоящее время непрерывно расширяется область применения методов регистрации параметров биосигналов в практических и исследовательских задачах. Современный уровень научных достижений ...

Разработка конструкции и технологического процесса изготовления печатной платы
Основной особенностью производства ЭВМ является использование большого количества стандартных и нормализованных элементов, интегральных схем, радиодеталей и др. Важным вопросом, решаемы ...

Разработка интеллектуальной системы мониторинга компании GN Nettest для сетей ОКС7, GSM и IN
Подсистема контроля и диагностики систем сигнализации ПКД СС QUEST представляет собой интеллектуальную систему мониторинга компании GN Nettest для сетей ОКС7, GSM и IN. Данная система вс ...

Меню



© 2015 TechExternal