Файл: Федеральное агентство связи фгбоу во сибгути.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 22

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Федеральное агентство связи

ФГБОУ ВО СибГУТИ

Кафедра СМС

Расчётно-графическое задание

по дисциплине «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства»

Выполнил:

студент 3 курса

факультета МРМ гр. РМ-33

Каменев В.К.

Проверил:

Трубехин Е.Р.
Новосибирск 2016

Задание №1. Панельные антенны

Исходные данные:

Номер варианта: 5

Центральная частота диапазона = 800 МГц

Поляризация: горизонтальная

Количество полуволновых вибраторов = 16

Отношение радиуса вибратора к длине плеча = 0,05
Пункт 1.
Длина волны на центральной частоте диапазона:

Расстояние до рефлектора:

Шаг решётки:

Вертикальный размер антенны:

Горизонтальный размер антенны:

Высота диэлектрического защитного кожуха антенны:


Рисунок 1 – Эскиз панельной антенны с горизонтальной поляризацией
Пункт 2.

В горизонтальной плоскости ДН определяется следующим выражением:



Нормированная ДН симметричного вибратора для антенны с горизонтальной поляризацией:



Множитель рефлектора:



Множитель решётки:



где – волновое число; – угол в горизонтальной плоскости, отсчитываемый от нормали к защитному корпусу антенны.




Рисунок 2 – Диаграмма направленности антенны по напряжённости электрического поля в горизонтальной плоскости

В вертикальной плоскости ДН определяется следующим выражением:



Нормированная ДН симметричного вибратора для антенны с горизонтальной поляризацией:



Множитель рефлектора:



Множитель решётки:



Где – волновое число; – угол в вертикальной плоскости, отсчитываемый от нормали к защитному корпусу антенны.



Рисунок 3 – Диаграмма направленности антенны по напряжённости электрического поля в вертикальной плоскости

Пункт 3.

Диаграмма направленности по мощности в горизонтальной плоскости:





Рисунок 4 - Диаграмма направленности антенны по мощности электрического поля в горизонтальной плоскости

Диаграмма направленности по мощности в вертикальной плоскости:





Рисунок 5 - Диаграмма направленности антенны по мощности электрического поля в вертикальной плоскости

Пункт 4.

В горизонтальной плоскости:

Половинный угол градусов. Ширина главного лепестка ДН равна градуса.

В вертикальной плоскости:

Половинный угол градуса. Ширина главного лепестка ДН равна

градусов.

Уровень первого бокового лепестка равен -13,52 дБ.

Задание №2. Входное сопротивление симметричного вибратора. Характеристики, определяющие степень согласования антенн.

Пункт 1.

В случае симметричного вибратора входное сопротивление определяется конструктивными параметрами и рассчитывается следующим образом:



где и – активная и реактивная составляющие комплексного входного сопротивления.



– сопротивление излучения симметричного вибратора, Ом;

– действующая длина симметричного вибратора, м;



– волновое сопротивление симметричного вибратора;

Ом – волновое сопротивление фидера;

Проведём расчёт и построим графики зависимости активной и реактивной составляющих входного сопротивления.

Таблица 1 – Результаты расчёта

f, МГц







720

56.377

-35.688

56.38-35.69i

736

59.11

-28.261

59.11-28.26i

752

62.026

-20.976

62.03-20.98i

768

65.133

-13.833

65.13-13.83i

784

68.437

-6.838

68.44-6.84i

800

71.945

-0

71.94

816

75.658

6.666

75.66+6.67i

832

79.576

13.142

79.58+13.14i

848

83.694

19.403

83.69+19.4i

864

88

25.417

88+25.42i

880

92.476

31.149

92.48+31.15i




Рисунок 6 - Графики зависимости активной и реактивной составляющих входного сопротивления от частоты

Модуль комплексного коэффициента отражения от частоты рассчитывается по формуле:



Таблица 2 – Результаты расчёта

f, МГц



720

0.296

736

0.237

752

0.178

768

0.121

784

0.066

800

0.021

816

0.044

832

0.09

848

0.133

864

0.173

880

0.21



Рисунок 7 - График зависимости коэффициента отражения от частоты

Коэффициент стоячей волны по напряжению связан с модулем коэффициента отражения следующей зависимостью:



Таблица 3 – Результаты расчёта

f, МГц



720

1.84

736

1.62

752

1.433

768

1.274

784

1.141

800

1.042

816

1.093

832

1.197

848

1.307

864

1.419

880

1.531



Рисунок 8 - График зависимости КСВН от частоты


Коэффициент бегущей волны определяется по формуле:



Таблица 4 – Результаты расчёта

f, МГц



720

0.544

736

0.617

752

0.698

768

0.785

784

0.876

800

0.959

816

0.915

832

0.835

848

0.765

864

0.705

880

0.653



Рисунок 9 - График зависимости КБВ от частоты

Пункт 2.

Полоса пропускания по уровню КСВН=1,22: 775,9 – 834,2 МГц.

Ширина полосы пропускания: 834,2 – 775,9 = 58,3 МГц.

Задание №3. Формула идеальной радиопередачи.

Исходные данные:

Номер варианта: 5

Центральная частота диапазона = 5,3 ГГц

Расстояние между пунктами А и В = 25 км

Диаметр параболической антенны в пункте А = 2 м

Диаметр параболической антенны в пункте В = 1,5 м

Коэффициент использования апертуры антенны = 0,55

Мощность передатчика = 30 дБм
Пункт 1.

Волны дециметрового и сантиметрового диапазона не обладают свойством огибать сферическую поверхность Земли, поэтому необходимо обязательно рассчитать условный нулевой уровень профиля пролёта Z(x).



Рисунок 10 – Условный нулевой уровень профиля пролёта



где текущая координата, км

протяжённость пролёта, км

радиус Земли, равный 6370 км.