Литература

Проектирование фазированных антенных решеток. Под. ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника. 2003. 631 с.

Контрольные вопросы (будут заданы при сдаче дз)

1. Дайте определение ДН и КНД антенны.

2. Что такое множитель системы? Приведите его формульное выражение через обобщенную координату и нарисуйте соответствующий график.

3. Как количество излучателей влияет на ДН линейной антенной решетки?

4. Каким способом устраняются дополнительные главные максимумы в ДН?

5. Каким способом можно уменьшить уровень боковых лепестков?

6. Как фазовый сдвиг токов питания излучателей влияет на ДН линейной антенной решетки?

7. В чем состоит метод частотного сканирования?

8. Как ДН отдельного излучателя влияет на ДН линейной решетки? (Сравните между собой ДН решеток с направленными и изотропными излучателями.)

9. Чем отличаются ДН плоской и линейной антенных решеток?

Задачи для самостоятельного решения и правила составления отчета по дз

Отчет оформить на листах формата А4 с использованием компьютерных средств. В отчет включить:

1. Условие задач со своим вариантом исходных данных. Номер варианта согласовать с преподавателем.

2. Решение задач. Изложение решения разбить на отдельные пункты с комментариями, поясняющими последовательность выполнения расчетов. Необходимые формулы привести как в общем виде, так и с подстановкой численных значений. Использовать только традиционные математические символы (например, знак равенства должен выглядеть как = , но не как оператор :=). Указать единицы измерения результатов расчетов.

3. Графики. Размер графиков выбрать большим, позволяющим количественно оценить мелкие детали зависимостей. Оси координат должны быть обозначены и оцифрованы. Использовать только те обозначения, которые содержатся в комментариях к решению. Построенные зависимости должны отличатся начертанием линий (сплошные, пунктирные, точечные) с расшифровкой в подписи к рисунку.

Задача №1 (частотное управление лучом антенны)

Рассчитать ДН линейной антенной решетки, состоящей из N (по вариантам) изотропных излучателей, установленных на расстоянии друг от друга и возбуждаемых с разностью фаз . Фазы формируются в линии передачи, питающей излучатели. Выяснить вопрос: как изменится ДН при уменьшении частоты возбуждения в 1.3 раза, если при этом фазовые сдвиги питающих токов увеличатся в 2 раза (т.е. станут )? Результаты расчетов представить в виде графических зависимостей F(θ), – сплошной линией для большей частоты и точечной для меньшей.

Примечание: N = 29 + № Варианта.

Рис. 12. Образец выполнения графиков (полагалось , N = 50).

Задача №2 (условие единственности главного максимума)

Найти допустимые расстояния между излучателями линейной антенной решетки (в единицах λ), если направления сканирования θ лежат в интервалах: а) от до ; б) от до ; в) от до .

Примечание: количество излучателей – N = 5 + № Варианта.

Задача №3 (факторы, определяющие пространственную избирательность)

Определить минимальное количество изотропных излучателей в плоской прямоугольной антенной решетке, необходимое для получения заданной ширины луча антенны (по вариантам).

Примечание: Ширина луча и секторы сканирования в плоскостях XZ, YZ:

№ Варианта;

№ Варианта;

для всех вариантов.

Задача №4 (проектирование решетки)

Излучатели плоской антенной решетки представляют собой полосковые прямоугольные резонаторы. Рассчитать их размеры, количество, шаги размещения и сдвиги фаз питающих токов. Кроме того, построить ДН решетки в двух плоскостях при нулевом и максимальном сдвиге фаз (всего 4 графика, выполненных аналогично рассмотренному в методичке примеру).

Исходные данные: конструкция резонаторов согласно рис. 7;

рабочая частота – f = (3.0 + 0.05×№Варианта) ГГц;

ширина луча антенны и максимальные углы отклонения от нормали к решетке в плоскостях XZ, YZ:

№ Варианта;

(№ Варианта)⁰.