Чертежи антенной решётки (ФАР) с электрическим сканированием

1. Сборочный чертеж рупора, диаграммы направленности с показателями, электрическая схема, А1
2. Рабочий чертеж электрической схемы, диаграммы направленности и сборочный чертеж фазовращателя, А1

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 24 листах.

Антенная решетка представляет собой систему излучателей, которая формирует диаграмму направленности определенной формы. В линейной антенной решетке излучатели располагаются на одной линии. Управление направлением луча осуществляется путем изменения фазы с помощью фазовращателя. Эта антенная решетка имеет возможность электрического управления фазовым распределением, где фаза поля в каждом последующем излучателе отличается от фазы поля в каждом предыдущем излучателе на одинаковую величину - фазовый сдвиг между соседними излучателями при подаче питания. Изменяя эту величину, изменяется положение луча в пространстве. Это называется сканированием. ФАР используются для создания сканирующих антенн с высоким коэффициентом усиления, улучшенной помехозащищенностью и совместимостью с другими радиотехническими системами.

Выполнен расчет геометрии излучающей части антенной решетки с вычислением значений:

Сделан расчет диаграмм направленности одиночного излучателя в горизонтальной и вертикальной плоскости, решетки при нулевом отклонении луча от нормали.

Произведен расчет тракта СВЧ. В качестве электрической схемы для ФАР принята схема последовательного деления мощности в виде закрытого тракта, в которой в качестве элементов связи применены направленные ответвители.

Выбран волновод размерами 22х10 мм, толщина стенки 1 мм. Определена предельная мощность, пропускаемая волноводом – 500 кВт и допустимая – 100 кВт.

Рассчитаны параметры направленных ответвителей.

Приведен расчет волноводного моста, который представлен двумя прямоугольными волноводами с общей стенкой, которая вырезается. Длина моста равна 27 мм.

Сделано определение параметров фазовращателя СВЧ. Он предназначен для изменения фазы отраженной или проходящей волны на требуемую величину. Различают проходные и отражательные фазовращатели СВЧ. Вычислена дельта 6,04 мм, размеры щелей – ширина 0,77 мм, длина 7,8 мм.

Произведен выбор поглощающей нагрузки. Выбрана волноводная нагрузка, выполненная из радиопоглощающего материала, длиной 23,3 мм.

Выполнен расчет излучающего рупора. В состав рупорной антенны включен рупор, волновод и возбуждающее устройство. Вычислена длина рупора 18,75 мм.

Определен результирующий коэффициент отражения от рупора 0,79.

Приведено описание конструкции. В проекте применена элементарная база линейной ФАР, которая включает в себя такие компоненты, как излучатели, направленные ответвители, тракт СВЧ, отражательные фазовращатели, мостовые устройства и согласованные нагрузки. Излучателем служит рупор. Направленные ответвители на тракте СВЧ обеспечивают амплитудное распределение между всеми излучателями системы. Согласующие нагрузки, расположенные рядом с направленными ответвителями, изготовлены из радиопоглощающего материала и служат для поглощения отраженной волны. Линейная ФАР способна модулировать фазу как излучаемой, так и принимаемой волны в соответствии с требованиями.

В работе выполнено проектирование линейной фазированной антенной решётки (ФАР) СВЧ с электрическим сканированием.

Спецификация – на чертежах

В программе: AvtoCAD