МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ , ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ
    КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
    ТЕМА
    СПИРАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ
    Работу выполнил:
    Шевцов А.Н.
    Группа ВР-2-96
    Москва 2000
    
    ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
     Рассчитать спиральную антенну по данным параметрам: 1.Рабочая частота 800 МГц 2.Коэффициент усиления 30 3.Режим передающий 4.Мощность передачи 10 кВт
    в импульсном режиме
    при скважности 100 5. Уровень боковых лепестков -15 дБ 1.Введение.
    Спиральные антенны (далее СА) относятся к антеннам бегущей волны и представляют собой металлическую спираль, питаемую коаксиальной линией (рис.1).
    Основным режимом работы антенны является режим осевого излучения. С.А. формирует диаграмму направленности (далее Д.Н.) вдоль оси спирали (рис.2).[л.2.стр306]
    
    Рисунок 1.
    Рисунок 2.Излучение цилиндрической С.А. Введем обозначение: ?-рабочая длина волны в свободном пространстве ??С?F,где С-скорость света, F-рабочая частота ??300/800=36.5 (см) D-диаметр витка спирали (см) Если длина витка спирали лежит в пределах от 0.75???до??????то??излучение С.А. максимально вдоль оси спирали. Это основной режим работы С.А.[л.2.стр307] Расчётные соотношения цилиндрической спирали. n-число витков С.А. ??угол подъёма витка R-радиус спирали S-шаг витка С.А. L-длина витка спирали
    S L
    ?
    2?R Рисунок 3.Развёртка витка С.А. Основные соотношения:
    2 2 2 L =(2?R)+S {1} Sin?=S/L {2} l=nS {3} следуют из рисунка 3. Ширина Д.Н. по половинной мощности выражаемая в градусах 2?0.5=(4) [л.3.стр323]
     Коэффициент направленного действия D0=15n (5) Входное сопротивление
    (Ом) (6) 2.Расчёт цилиндрической С.А. [л.3.стр321] Наиболее характерен режим С.А., который устанавливается, когда:
    (См) -примем равным Т.К. К.П.Д в нашем случае будет близок 100 % при достаточно большой площади сечения С.А. См Шаг спирали для получения круговой поляризации [л.1.стр235] См Число витков спирали округляем виткам Радиус спирали из (1) См Ширина Д.Н. по формуле (4) Диаметр диска экрана принимается равным (0.91.1) [л.1.стр237] В нашем случае диаметр диска экрана См. Диаметр провода спирали берется порядка (0.030.05) . См В нашем случае лучше взять медную трубку близкого диаметра т.к. токи высокой частоты текут лишь по поверхности металла. Входное сопротивление требует согласующего устройства к линии 75 ом Угол подъёма спирали из (2) 3.Конструкция и питание С.А. С.А. состоит из следующих составных частей: 1.Спираль из медной трубки. 2.Сплошной экран. 3.Согласующее устройство. 4.Питающий фидер. 5.Диэлектрический каркас. В качестве каркаса можно применить твёрдый пенопласт. При этом расчетные соотношения останутся неизменными т.к. диэлектрическая проницаемость пенопласта практически равна диэлектрической проницаемости воздуха. В качестве экрана можно применить более дешёвый алюминий. Расстояние от первого витка берут . В нашем случае 2 см. Поскольку входное сопротивление фидера 50 или 75 Ом, а сопротивление спирали 140 Ом, то для согласования надо применить согласующее устройство СВЧ. ............