Содержание

Диэлектрические стержневые антенны

Антенны применяются как для излучения, так и для приема электромагнитных волн.

Предающая антенна - это элемент предающей радиостанции, который преобразует энергию токов высокой частоты в энергию электромагнитных волн и излучает их в заданных направлениях.

Приемная антенна выполняет обратную функцию: она преобразует энергию электромагнитных волн в энергию токов высокой частоты, обеспечивая при этом выделение волн, приходящих с заданных направлений.

В настоящее время существует большое многообразие различных антенн, в данной курсовой работе требуется спроектировать линейную решетку стержневых диэлектрических антенн, которая собрана из стержневых диэлектрических антенн.

Основными элементами стержневых диэлектрических антенн являются диэлектрический стержень 1(рис.1), металлическая обойма 2 и фидерная линия 3. Применяются стержни прямоугольного и круглого сечения. наряду со стержнями применяются диэлектрические трубки.

Поперечное сечение стержней, как правило, сужается от обоймы к свободному концу, а трубок - чаще остается постоянным по всей длине. Коническая форма стержня обусловлена тем, что в этом случае антенна хорошо согласуется со свободным пространством.

Из-за конструктивных и технологических преимуществ больше распространены трубки и стержни круглого сечения. Внутренняя полость металлической обоймы возбуждается при помощи коаксиального фидера или волновода и сама является, по сути, отрезком волновода, в свою очередь обойма возбуждает диэлектрический стержень, который является по сути своей диэлектрическим волноводом.

Стержневые диэлектрические антенны применяются на границе сантиметрового и дециметрового диапазонов в полосе частот от 2 до 10 ГГц.

Из теории диэлектрических волноводов известно, что в них могут распространяться как симметричные так и не симметричные волны. Симметричные волны, как правило, не используются в стержневых диэлектрических антеннах, т.к. в следствии осевой симметрии они не излучают вдоль оси стержня. Наиболее благоприятным для излучения энергии является тип волны , конфигурация электрического поля для этого типа волны изображена на рис.2:

С помощью одного стержня удается сформировать диаграмму направленности (ДН) шириной не меньше 20-25 градусов. В случае если данная ширина ДН не удовлетворяет предъявленным требованиям, то используют решетку из диэлектрических излучателей, в которой стержневые диэлектрические антенны являются отдельными излучателями.

Преимуществом диэлектрических антенн является малые поперечные размеры и простота конструкции. Диэлектрические антенны являются антеннами бегущей волны, поэтому сужение ДН таких антенн происходит за счет увеличения продольных, а не поперечных размеров. Это особенность позволяет размещать не выступающие диэлектрические антенны на гладкой поверхности фюзеляжей летательных аппаратов, что положительно сказывается на аэродинамических качествах.

Недостаток в том, что в диэлектрике существуют потери, которые ограничивают излучение больших мощностей.

Другое по теме:

Моделирование электронного расширителя стереобазы с помощью программного пакета OrCAD 9.2
Возможность компьютерного моделирования электронных устройств открывает перед нами широкие возможности в изучении их характеристик, не прибегая к дорогостоящим и достаточно трудоемким затратам на реальные физические экспе ...

Разработка лабораторного макета для исследования мультиплексоров
Мультиплексором называют устройство, предназначенное для передачи сигналов с любого из входов на одну общую выходную шину. Вход, с которого сигнал передается на выход, выбирают в зависимости от значения управляющего сигнала, ...