АФУ СВЧ |
Контрольная работа |
Задание на контрольную работу по курсу АФУ СВЧ.
Контрольная работа предусматривает решение задач № 1 и № 2.
Задача № 1 решается всеми независимо от варианта слушателя.
Если последние две цифры номера слушателя находятся в пределах 00 – 29, то решается задача № 2а, если же в пределах 30 – 59, то решается задача № 2б
Задача № 1 (варианты 00 – 59)
Линейная антенная решетка состоит из n (табл. 1) ненаправленных (изотропных) излучателей, которые расположены на расстоянии d1 / λ друг от друга. Излучатели питаются синфазными токами одинаковой амплитуды.
Необходимо вычислить
а) ширину диаграммы направленности по половинной мощности 2φ0.5 и по направлениям нулевого излучения 2φ0 (в плоскости расположения излучателей)
б) направления, в которых отсутствует излучение в пределах 1-го квадранта (φ0 ≤ 90˚)
в) направление максимумов боковых лепестков в пределах 1-го квадранта (φmax ≤ 90˚ )
г) значения нормированной характеристики направленности главного лепестка под углами φ = 0˚ , 2˚ , 4˚ , 6˚ , 8˚ , 10˚
д) рассчитать относительную интенсивность боковых лепестков диаграммы направленности в пределах 1-го квадранта (φ ≤ 90˚)
е) величину несинфазности токов возбуждения ψ, необходимую для того, чтобы угол максимальногоизлучения был равен φ1
ж) коэффициент направленного действия.
Нарисовать антенную решетку и построить в прямоугольной системе координат ориентировочную диаграмму направленности.
Примечание: Отсчет углов φ производится относительно перпендикуляра к оси, вдоль которой расположены излучатели
Таблица вариантов задачи № 1
(М соответствует предпоследней цифре, а W – последней цифре пароля).
М |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
d1/λ |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,65 |
0,7 |
0,75 |
W |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
n |
15 |
12 |
14 |
10 |
9 |
7 |
6 |
8 |
11 |
7 |
Ψ1˚ |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
12 |
18 |
Указания
Коэффициент направленного действия (КНД) определяется по формуле:
,
где значение 2φ0,5˚ выражается в градусах.
Литература
Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для вузов – 3-е изд., доп. и перераб. - М.:Радио и связь, 1981 (§ 7.1, 7.2, 7.3)
Задача № 2а (варианты 00 – 29)
Рисунок 1. Пирамидальная рупорная антенна
Пирамидальная рупорная антенна (рис.1) имеет оптимальную длину и возбуждается прямоугольным волноводом на частоте f (табл. 2). Ширина диаграммы направленности в плоскостях Е и Н одинакова, а коэффициент направленного действия равен Д (табл. 2).
Необходимо определить
а) размеры поперечного сечения, питающего рупор волновода а и b
б) размер раскрыва рупора в плоскости Н - ар
в) размер раскрыва рупора в плоскости Е - bр
г) ширину диаграммы направленности по направлениям нулевого излучения.
Таблица вариантов задачи № 2а
(М соответствует предпоследней цифре, а W
– последней цифре номера пароля).
М |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||
Д |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|||||
W |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
f [ГГц] |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Указание:
Ширину диаграммы основного лепестка диаграммы направленности по направлениям нулевого излучения можно определить из формулы:
Литература
Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для Вузов. – 3-е изд., доп. и перераб. – М.: Радио и связь, 1981 (§7.5, 10.1)
Задача № 2б (варианты 30 – 59)
Антенна в виде параболоида вращения имеет угол раскрыва ψ0 (табл. 3) и коэффициент направленного действия Д (табл. 3) при длине волны λ и коэффициенте использования поверхности ν = 0.5.
Необходимо определить
а) радиус раскрыва антенны R0
б) фокусное расстояние f
в) объяснить, почему коэффициент использования поверхности ν <1.
Таблица вариантов задачи № 2б.
(М соответствует предпоследней цифре,
а W – последней цифре пароля)
М |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||||
ψ0 |
30˚ |
32˚ |
35˚ |
37˚ |
40˚ |
|||||
W |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
λ [см] |
12 |
10 |
8 |
6 |
7 |
4 |
3 |
5 |
2 |
3 |
Д |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1500 |
2000 |
1200 |
2500 |
3000 |
Литература
Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для вузов. – 3-е изд., доп. и перераб. – М.: Радио и связь, 1981 (§ 10.3)