Расчет параметров логопериодические антенны

Введение…………………………………………………………………………. 4

1 Расчет геометрических параметров антенны……………………………………6

2 Расчет электрических параметров антенны……………………………………. . . 11

3 Система питания проволочной ЛПА……………………………………………. 14

Заключение…………………………………………………………………………19

Библиографический список………………………………………………………20

Приложение А (Диаграммы направленности проволочной ЛПА)…. . ………. . . 21

Приложение Б………………………………………………………………………22

Приложение В (Замечания руководителя)……………………………23

Логопериодические антенны (ЛПА) относятся к классу широкополосных антенн, сохраняющих при изменении частоты как форму ДН, так и входное сопротивление. Их конструкция основана на принципе электродинамического подобия. ЛПА представляют собой в самом общем случае набор щелевых и вибраторных излучателей увеличивающихся размеров. [1]

Каждый излучатель интенсивно возбуждается в определенной полосе частот, близкой к его резонансной частоте. Если размеры излучателя выбраны так, что в этой полосе его ДН и входное сопротивление меняются незначительно, а периодичность изменения размеров излучателей такова, что рабочие полосы примыкают друг к другу, то антенна будет сохранять свои характеристики в весьма широкой полосе частот. Так как свойства излучателей изменяются в зависимости от относительного изменения частоты, то электрические свойства антенны оказываются периодической функцией логарифма частоты. Отсюда и происходит название рассматриваемого класса антенн: логопериодические антенны.

На рисунке 1 изображена двугранная логопериодическая антенна с плоскостными трапецеидальными выступами.

Рисунок 1 – ЛПА с плоскостными трапецеидальными выступами

Если плоскости, в которых расположены оба полотна плоской ЛПА, повернуть к друг другу около штрих-пунктирной линии, так, чтобы они образовали двугранный угол величиной ?, то образуется двугранная ЛПА.

Размеры излучающих элементов ЛПА пропорциональны их расстоянию от вершины структуры (точки возбуждения). Поэтому в соответствии с рисунком 1 для двугранных ЛПА основными параметрами являются: углы ?, ? и ?; ? - отношение расстояний от вершины до одноимённых краёв двух соседних трапецеидальных (или другой формы) выступов; ? - отношение расстояний от вершины до внутреннего и внешнего края одного выступа.

Параметр называется периодом структуры ЛПА. Он определяет ее конструктивные размеры и частотные свойства.

Двугранные ЛПА из плоскостных элементов имеют более стабильные характеристики в диапазоне частот и наибольшую диапазонность при заданных габаритах. Но их конструкция сложнее, они имеют заметный вес и парусность, поэтому удобно реализуемы в сантиметровом и коротковолновой части дециметрового диапазона. В коротковолновом, метровом и дециметровом диапазонах более подходящими являются ЛПА с проволочными структурами, с трапецеидальными или треугольными зубцами. Длина треугольных зубцов должна быть примерно на 20% больше, чем длина трапецеидальных зубцов.

Логопериодические антенны широко применяются как самостоятельные широкополосные антенны в УКВ и КВ диапазонах. Для увеличения направленности из ЛПА часто формируют линейные и плоские антенные решетки. Двугранные ЛПА с плоскостными трапецеидальными элементами рекомендуются как облучатели зеркальных и линзовых антенн [2].

В процессе выполнения курсовой работы спроектирована проволочная двухгранная логопериодическая антенна с треугольными зубцами, которая удовлетворяет требованиям технического задания. Произведен расчет диаграммы направленности, подтверждающий соответствие рассчитанной антенны требованиям технического задания.

1. Кочержевский, Г. Н. Антенно-фидерные устройства [Текст]: Учебник для вузов/ Г. Н. Кочержевский, Г. А. Ерохин, Н. Д. Козырев. – М. : Радио и связь, 1989. – 352 с. : ил.

2. Жук, М. Е. Проектирование линзовых, сканирующих широкодиапазонных антенн и фидерных устройств [Текст] / М. Е. Жук, Ю. Б. Молочков. – М. : Энергия, 1973. – 440 с.

3. Окорочков, А. И. Устройства СВЧ и антенны [Текст]: учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы: В 4-х ч. Ч. 2: Линейные излучающие системы. / А. И. Окорочков. – Шахты: ЮРГУЭС, 2006. – 46 с.

4. Сазонов, Д. М. Антенны и устройства СВЧ [Текст]: учебник для радиотехнич. спец. вузов /Д. М. Сазонов. – М. : Высш. шк. , 1988. – 432 с. : ил.

5. СТО 01-09. Стандарт организации: Курсовые и дипломные проекты (работы). Основные требования к объёму и оформлению [Текст]. – Взамен СТП 01-01; Дата введ. 2009. 04. 01 / ЮРГУЭС. – Шахты: ЮРГУЭС, 2009. – 40 с.

6. Окорочков, А. И. Устройства СВЧ и антенны [Текст]: учебно-методическое пособие. Всё о программе MMANA . / А. И. Окорочков. – Шахты: ЮРГУЭС, 2006. – 27 с.