Розробка методики розрахунку многощелевой антени

У діапазоні СВЧ щілинні антени застосовуються в ка-честве самостійних випромінювачів і у вигляді елементів-тов антенних решіток з високою спрямованістю. Мож-ливість виконання щілинних антен урівень з ме-левих поверхнею дає робить їх надзвичайно удоб-ними для застосування на швидкісних літаках і раку-тах.

Проектування многощелевой антен полягає в створенні антен, що забезпечують необхідні ДН або КНД, і складається з наступних етапів:

1) вибір типу антени і типу щілин;

2) вибір необхідного АФР;

3) конструктивного розрахунку, в якому основне місце займає порушення щілин з метою забезпечення обраного амплітудного розподілу;

4) електричного розрахунку антени (ДН, КНД, ПХ.).

Багатощілинні антени можуть бути виконані на прямокутному хвилеводі, коаксіальної, Полоскова лініях і на різних модифікованих лініях передачі (П- і Н-волноводах, змійковому, спіральному і ін.) Щілини на живильних лініях можуть бути поздовжніми, поперечними, похилими або хрестоподібними. При слабкій зв'язку щілин з живильним фідером можна отримати АФР, близьке до необхідного, що дає можливість за допомогою многощелевой антен отримати ДН різної форми з заданим кутом нахилу головного максимуму і певним рівнем бічних пелюсток.

Вибір закону амплітудного розподілу доцільно проводити на підставі вимог до рівня бічної пелюстки (), а фазового - в залежності від напрямку головного максимуму ().

Розрахунок многощелевой антени по заданих технічним вимогам можна здійснити за схемою, наведеною на рис. 1.

1. Вибір лінії живлення, типу щілин і їх ширини.

У сантиметровому діапазоні доцільніше використовувати хвилевідну щелевую антену, в де-ціметровом - коаксіальну щелевую. Багатоцільові антени на Полоскова лініях можна використовувати на СМВ і ДМВ. Вага і габарити таких ан-Тенн виходять меншими, ніж на коаксіальному фідері і волноводе, за величиною загасання і пропускається потужності Полоскова лінії поступаються волноводам і майже не поступаються коаксіальним фідерів. Смуга пропускання антени визначає ширину щілин і їх тип (звичайні, ган-тільні, V-образні і т. Д.). Для передавальної антени ширина щілини вибирається з умови електричної міцності:

де - коефіцієнт запасу по пробивному напрузі;

- напруга в центрі щілини;

- яку випромінює щілиною потужність;

- провідність випромінювання щілини;

- 30 кв / см для повітря.

Смуга пропускання щілини тим більше, чим більше її ширина. відносна смуга пропускання визначається формулою:

де - опір випромінювання щілини;

- хвильовий опір додаткового вібратора.

Наближену кількісну оцінку смуги пропускання можна дати через добротність Q. так як:

Для прийомної антени - з умови забезпечення необхідної смуги пропускання (коефіцієнт перекриття по частоті -) (формули 2, 3).

2. Розрахунок відстані між щілинами. їх довжини L.

Знаючи напрямок головного максимуму і уповільнення. визначаємо спосіб харчування щілин і номер головного максимуму за номограмами рис. 2 а, б.

Розробка методики розрахунку многощелевой антени