Анализ результатов исследования

Была составлена программа расчета характеристик излучения прямоугольной ПА для IBM PC на языке Turbo Pascal 7.0. Данная программа может быть использована для определения характеристик конкретного ИЭ. Алгоритм и текст программы представлены соответственно в приложениях 1 и 2.

С помощью разработанной программы был проведен ряд расчетов с целю выработки рекомендаций по выбору конструктивных параметров ПА по критерию наибольшей эффективности излучения. Для всех значений характерен рост проводимостей потерь в металле и в диэлектрике (Gm и Gdi) с уменьшением толщины подложки. С другой стороны, с увеличением толщины подложки увеличиваются значения проводимостей торцевых и боковых отверстий по поверхностным волнам (GSтор и Gsбок), что связано с интенсификацией возбуждения поверхностных волн в толстых подложках. Причем для более высоких значений возбуждение поверхностных волн происходит более интенсивно. Однако, с ростом снижается вклад в общее излучение ПА кроссполяризационной составляющей, обусловленной проводимостью излучения боковых отверстий по пространственным волнам Gr.бок, что объясняется уменьшением резонансной длины ИЭ в соответствии с (1) при фиксированной ширине ИЭ (в данном случае a=12,5 мм), а следовательно уменьшением излучающей боковой щели.

Рост проводимостей излучения по поверхностным волнам ограничивает сверху диапазон возможных толщин подложки, так как в противном случае резко снижается КПД параболической антенны и соответственно возрастают потери .

Количественное соотношение между проводимостями (мощностями) излучения торцевых и боковых отверстий резонатора подтверждает правильность принятых при формулировке модифицированного резонаторного метода допущений об определяющем влиянии торцевых отверстий на входное сопротивление антенны.

Таким образом, полученные зависимости показывают, что имеется диапазон толщин подложки, оптимальных с точки зрения эффективности (h/λ0=0,0125…0,025). Существенное снижение КПД при уменьшении толщины подложки объясняется ростом тепловых потерь, а падение эффективности для больших h/λ0 - потерями на возбуждение поверхностных волн.

Представлен график зависимости рабочей полосы ПА от толщины подложки для Kстu=2. Следует отметить узкополосность ПА, объясняемую в первую очередь резонансным характером работы антенны. Кроме того, характерным является уменьшение рабочей полосы с увеличением относительной диэлектрической проницаемости подложки. Для оптимального с точки зрения КПД диапазона толщин подложки рабочая полоса ПА не превышает 3%. Представлен график зависимости КНД ПА от толщины подложки. Для заданных конструктивных параметров ПА значения КНД в общем-то невелики, причем снижаются с ростом относительной диэлектрической проницаемости подложки.

Ширина ДН ПА по условию половинной мощности довольно велика и составляет порядка 100° в H-плоскости и 120°…130° в E-плоскости, причем зависимость формы ДН от относительной толщины подложки проявляется слабо.

Что касается входного сопротивления ПА , то оно снижается с ростом относительной диэлектрической проницаемости и имеет максимум при оптимальных с точки зрения КПД значениях толщины подложки. Обеспечение согласования ПА с линией питания может быть затруднено при невысоких значениях входного сопротивления, так как в этом случае потребуется введение дополнительных согласующих отрезков линии, что в результате приведет к снижению массогабаритных показателей. Если входное сопротивление ПА выше чем волновое сопротивление линии передачи, то в данном случае согласование может быть обеспечено подбором точки питания, поскольку входное сопротивление прямоугольной ПА максимально при питании на краю и уменьшается пропорционально множителю при положении точки питания на расстоянии b0 от края.

Другие материалы

Система фазовой автоподстройки частоты
Объектом курсового проектирования является система фазовой автоподстройки частоты. Целью проектирования является расчет основных параметров системы, удовлетворяющих системе заданных пока ...

Разработка устройства ИК-дистанционного управления на канале RC-5 для акустической системы 5.1
Микропроцессоры и производные от них - микроконтроллеры - являются широко распространенным и при этом незаметным элементом инфраструктуры современного общества, основанного на э ...

Разработка печатной платы
Системы освещения улиц и автомагистралей играют важную роль в обеспечении комфорта и безопасности граждан. Перед разработчиками современных систем автоматизированного управления уличным ...