WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Принцип дії прийомної антени - Курсова робота

Принцип дії прийомної антени - Курсова робота

1.7 Малошумлячий блок

Малошумлячий блок (LNA - англ low noise amplifier - низький шум посилювача) – це достатньо складний комплект устаткування. Принцип роботи: короткий відрізок хвилеводу продовжується резонансним зондом або антеною, розташованою в фокусі параболоїда. У зонді мікрохвильові сигнали, що приходять, перетворяться в надзвичайно слабкі електричні сигнали, які потім посилюються і конвертуються (перетворюються) вниз за частотою,для більш зручної передачі по коаксіальному кабелю. Загальний коефіцієнт посилення LNA зазвичай знаходится в діапазоні 50-60 дБ. Вся зборка герметично ізольована від проникнення вологи. Якщо волога попадає всередину блоку і викличе корозію, то за цим може послідувати відмова в роботі пристрою. Деякі голівки опромінювачів є єдиним блоком із рупорного опромінювача, поляризатора і LNA|, інші містять окремі компоненти, які необхідно з'єднати разом.

1.8 Принцип дії феритового поляризатора

Дія поляризаційного циркулятора заснована на використанні повороту площини поляризації електромагнітної хвилі в хвилеводі з подовжньо намагніченим феритовим стрижнем. Феритовий поляризатор представлений на рисунку (1.4)

Уздовж осі круглого хвилеводу встановлений феритовий стрижень круглого перетину, що знаходиться під впливом постійного магнітного поляспрямованогов. Таке магнітне поле створюється за допомогою соленоїда, намотаного зовні круглого хвилеводу. Для зменшення постійного магнітного поля, що управляє, застосовуються діелектричні втулки, які надягають на феритовий стрижень і значно збільшують концентрацію поля в області розташування фериту, що призводить до збільшення кута повороту площини поляризації.

Довжина феритового стрижня і напруженість постійного магнітного поля підбираються такими, щоб площина поляризації електромагнітної хвилі при розповсюдженні уздовж стрижня обернулася на кут 45градусів. Напрям повороту залежатиме від напряму постійного магнітного поля.

2. Розрахунок параболічної антени

2.1 Розрахунок параболічної антени

Антена виходить оптимальною, коли рівень опромінювання краю дзеркала на 10 дБ нижчий за рівень його центру (0,316 по напруженості поля). Діаграма спрямованості опромінювача повинна задовольняти співвідношенню

(2.1)

де Ψ0 – кут розкрива параболоїда.

Для приймальної антені діаграма спрямованості розраховуеться виходячи з геометричних співвідношень для передавальної антени відповідних розмірів. Зонд має діаграму спрямованості подібну до невеличкого рупора.

Як відомо, нормований розподіл поля на розкриві дзеркала пов'язаний з діаграмою спрямованості опромінювача і параметрами параболоїда співвідношенням

(2.2)

де f – фокусна відстань, – відстань від фокусу до крапки на поверхні дзеркала.

Діаграму спрямованості невеликого рупора можна розрахувати за допомогою наступних наближених співвідношень

де

(2.3)

Визначення кута розкрива параболоїда з наступного співвідношення із фокусною відстанню за допомогою виразу:

(2.4)

Щоб визначити кут розкрива Ψ0, вибирається в межах виберемо його рівним 0.5, тоді

2.2 Розрахунок параболоїда

Визначення діаметра параболоїда 2Rп і фокусної відстані f. Із наближеної формули для КНД знайдемо радіус параболоїда Rп

(2.6)

Де

- площа розкриву параболоїда.

(2.7)

(2.8)

Отже

Фокусну відстань можна визначити користуючись формулою

Діаметр парабалоида пов'язаний із заданою довжиною хвилі і необхідним кутом розчину діаграми спрямованості на рівні половинної потужності наближеною залежністю

(2.11)

Тоді

2.3 Розрахунок діаграми спрямованості

Знайдемо розподіл поля в розкриві| параболоїда, для цього скористаємося наступною формулою

Отримані дані занесемо в таблицю 1.3

Таблиця 1.3

φ

sin(φ)

cos(φ)

F

F(R)

F1(R)

F2(R)

0

0

1

0.54

1

1

0

0

1

1

1

5,3

0.092

0.996

0.541

0.998

0.99

0.05

0.093

0.988

0.994

0.988

10,6

0.545

0.991

0.961

0.1

0.186

0.977

0.184

0.983

0.551

0.981

0.151

0.279

0.953

0.947

0.954

15,9

0.559

0.966

0.914

0.202

0.374

0.905

0.274

0.962

0.57

0.947

0.254

0.471

0.897

0.85

0.899

21,2

0.584

0.925

0.853

0.308

0.57

0.781

0.362

0.932

0.601

0.899

0.362

0.671

0.825

0.696

0.824

26,5

0.621

0.869

0.782

0.419

0.776

0.594

0.446

0.895

0.646

0.837

0.477

0.884

0.741

0.472

0.734

31,8

0.674

0.801

0.705

0.538

0.997

0.329

0.527

0.85

0.652

0.633

37,1

0.798

0.625

0.603

0.562

0.529

42,4

0.738

0.547

0.674

0.475

0.432

47,7

0.74

0.673

0.473

0.396

0.357

0.799

0.602

0.405

0.325

0.325

По знайденому розподілу поля на розкриві| обчислюється діаграма спрямованості дзеркальної антени . Картина розподілу поля на розкриві| дзеркала може бути апроксимована за допомогою співвідношення:

(2.13)

де a - рівномірна частина розподілу поля;

- нерівномірна частина розподілу поля;

n=1,2,3|

Набутих значень (при n=1| і n=2|) внесені до таблиці (1.3)

Як видно з таблиці 1.3, точніша апроксимація розподілу поля на розкриві| дзеркала при n=2|.

Вираз для нормованої діаграми спрямованості антени матиме вид|:

,(2.14)

Де

,(2.15)

- функція Бесселя n-го порядку,

(2.16)

n – показник ступеня виразу, що апроксимує поле на розкриві. (n=2)

Результати розрахунку діаграми спрямованості представимо

Розрахунок коефіцієнта підсилення G антени

Розрахунок G антени вестимемо по наступній формулі

,(2.17)

де n – коефіцієнт використання площі розкрива дзеркала, цілком визначається характером розподілу поля в розкриві.

S – геометрична площа розкрива|;

- коефіцієнт корисної дії параболічної антени (приймемо)

Коефіцієнт направленої дії (посилення), визначений по формулі (2.18) не враховує втрат енергії на розсіювання.

а(2.18)

Зростання шумів із-за випадання опадів і поглинання в атмосфері

В умовах ясного неба єдиною причиною ослаблення сигналу на лінії зв'язку між супутником і земною станцією залишається поглинання сигналу в атмосфері (Аatm) киснем і парами води. В умовах дощу ослаблення сигналу визначатиметься поєднанням двох факторів – поглинанням газами атмосфери Аatm і загасанням в дощі Аrain (вираженому в децибелах). Загальним наслідком цього з'являється зростання еквівалентної шумової температури антени Та при роботі на частотах вище 8 Ггц. Для S- і C- діапазонів при розрахунках немає необхідності враховувати дані фактори, оскільки їх вплив суттєвий зростає, особливо зважаючи на низьких значень шумової температури приймальних систем, що набувають в даний час. Навіть за умови ясного неба до еквівалентної шумової температури антени. Та слід додати поправку на збільшення температури із-за поглинання в атмосфері.

Loading...

 
 

Цікаве