Расчет коаксиально-волнового перехода

Известно, что спроектировать КВП можно при условии:

волновое сопротивление коаксиальной линии

волновое сопротивление волновода

В соответствии с ТЗ был выбран коаксиальный кабель РК50-4-27,С с ξ=1,41

Входное сопротивление вибратора длиною l , излучающего в волноводе, должно быть равным волновому сопротивлению коаксиальной линии:

Входное сопротивление вибратора, излучающего в волноводе, полагают равным его сопротивлению излучения:

Где – длина волны в волноводе, соответствующая

действующая высота вибратора в волноводе. Определяется формулой:

Где l – геометрическая длина вибратора, должна быть меньше узкой стенки волновода. Возьмем l = 0,030 м

Величину выбираем в интервале [0,17 0,25] ;

Получаем:

Расчет поляризатора

Поляризатор преобразует линейную поляризацию в круговую. Поляризатор состоит из двух частей. Первая – превращает исходное линейно поляризованное поле в прямоугольном волноводе в две ортогональные структуры в квадратном волноводе. Вторая часть поляризатора вводит необходимый временной сдвиг по фазе у волн для получения на выходе из рупора поля вращающейся поляризации.

Применительно к рупорным антеннам необходимо учесть, что данный рупор и волновод не квадратные ( , тогда фазовые набеги ортогональных структур оказываются разными. При проектировании поляризатора эту разницу необходимо учесть.

Набеги фазы возникающие в прямоугольном рупоре для полей можно рассчитать следующим образом:

Для излучения круговой поляризации должно быть:

Где фазовый набег в прямоугольном волноводе,

фазовый набег в рупоре,

фазовый набег в поляризаторе.

Фазирующая секция, при установке в апертуре, представляет собой рамку с размерами А и высотой l .Внутри рамки закреплены тонкие металлические пластины высотой l расположенные под углом по отношению к вектору в рупоре.

Для получения сдвига полей на выходе из фазирующей секции высоту пластин рассчитывают по формуле:

В соответствии с ТЗ выбирается более широкополосный поляризатор, выполненный на диэлектрических пластинах. В качестве диэлектрика используем полистирол с диэлектрической проницаемостью Толщину пластин выбирают из условия:

А располагают на расстоянии:

Тогда для компоненты диэлектрическая проницаемость будет равна:

А для :

В формуле для высоты пластин:

Заключение

В данной курсовой работе был произведен расчет конструктивных параметров пирамидальной рупорной антенны. Также была рассчитана и построена диаграмма направленности антенны в главных плоскостях. В соответствии с техническим заданием был рассчитан поляризатор круговой поляризации с учетом фазовых набегов. В заключение работы, рассчитав все указанные параметры, сделан чертеж заданной антенны.