Расчет волноводной ФАР с вращающейся поляризацией

Анализируя идеальную ДН необходимо рассчитать ширину главного лепестка 2θ0=141 *λ/L=141*0,5/5,371=13°.

Также на форму ДН будет влиять коэффициент эллиптичности поля излучения гэmin=9 . 11 (задан в исходных данных), который целесообразно выбрать в середине заданного диапазона, следовательно гэ=10.

КНД ФАР в рамках данной модели приближенно оценивают выражением (целесообразно оценивать выражение для всего диапазона, на 5-ти длинах волн):

,

где S-площадь антенны, v-КИП.

λ,м

Do

0,75

602,3162

0,6

941,1191

0,5

1355,211

0,43

1832,357

0,375

2409,265

Потери мощности в излучателях ФАР складываются из тепловых потерь в стенках волновода и потерь на отражение ЭМП от раскрыва. Тепловые потери в волноводах принято характеризовать погонным коэффициентом затухания α, для круглого волновода:

где = - глубина проникновения ЭМП частотой ω в стенки волновода; μ=4π*107 Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость воздуха; σ-удельная проводимость материала волновода, См/м.

Для основного типа волны в волноводе модуль коэффициента отражения от раскрыва расcчитывают по формуле:

=(WB- W0)/(WB+W0), где

W0=120π - волновое сопротивление свободного пространства, Ом, а волновое сопротивление для основного типа волны в волноводе круглого сечения определяют по формуле:

Где ε-относительная диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего волновод.

Тогда |Г|=(WB- W())/(WB+W())=(363-376,8)/(363+376,8)= 0,0187

Зная коэффициенты затухания волны в волноводе а и отражения от раскрыва Г, можно при условии идентичности характеристик всех элементов

ФАР и отсутствия согласующих устройств рассчитать КПД излучающей системы:

Рассмотренная элементарная модель волноводной ФАР не учитывает влияния взаимодействия излучателей на характеристики решетки. Общепринятыми считаются две модели. Одна из них применяется для расчета характеристик ФАР с большим числом излучателей (линейные размеры излучающей системы должны превышать 10 .15А.). Она основана на использовании бесконечной периодической структуры излучателей. Другая модель основана на строгом решении электродинамической задачи о возбуждении АР с большим числом элементов (до 200 .300).

. Модель бесконечной ФАР наиболее целесообразно использовать для больших ФАР, так как элементы центральной области в основном находятся в однородном окружении, поэтому их характеристики можно считать идентичными и совпадающими с характеристиками излучателя в составе бесконечной решетки. Это позволяет упростить решение задачи о взаимодействии волноводных излучателей, а также применять теорему перемножения для анализа характеристик ФАР. В этом случае ДН излучателя представляет собой парциальную ДН волновода, то есть элемента в составе решетки при подключении согласованных нагрузок ко всем остальным излучателям. При возбуждении одного излучателя в остальных элементах решетки наводятся токи. Суперпозиция полей излучения, создаваемых токами в апертурах активного и пассивного излучателей, формирует парциальную ДН, вид которой определяется структурой ФАР, взаимной связью излучателей и скоростью ее изменения при изменении расстояния между излучателями.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другое по теме:

Расчет волноводной фазированной антенной решетки с вращающейся поляризацией
Одной из наиболее быстро развивающихся областей радиоэлектроники является техника антенн и устройств СВЧ. Уровень ее развития во многом определяет состояние телекоммуникационных систем, радиолокации, навигации, ...

Разработка и исследование в среде Multisim 10 формирователя электрического сигнала трапецеидальной формы
Целью курсового проекта является овладение навыками проектирования различных электронных схем, используемых в аппаратуре вычислительной техники и развитие навыков работы с технической и справочной литературой. В курсовом п ...

©  www.techvarious.ru - 2019