Курсовая работа: Спиральные антенны
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКЕ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ТЕМА
СПИРАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ
Работу выполнил:
Шевцов А.Н.
Группа ВР-2-96
Москва 2000
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Рассчитать спиральную антенну по данным параметрам:
1.Рабочая частота 800 МГц
2.Коэффициент усиления 30
3.Режим передающий
4.Мощность передачи 10 кВт
в импульсном режиме
при скважности 100
5. Уровень боковых лепестков -15 дБ
1.Введение.
Спиральные антенны (далее СА) относятся к антеннам бегущей волны и представляют собой металлическую спираль, питаемую коаксиальной линией
Основным режимом работы антенны является режим осевого излучения. С.А. формирует диаграмму направленности (далее Д.Н.) вдоль оси спирали
Введем обозначение:
L-рабочая длина волны в свободном пространстве
L=С/F,где С-скорость света, F-рабочая частота
L=300/800=36.5 (см)
D-диаметр витка спирали (см)
Если длина витка спирали лежит в пределах от 0.75l до 1.3l то излучение С.А. максимально вдоль оси спирали. Это основной режим работы С.А.[л.2.стр307]
Расчётные соотношения цилиндрической спирали.
n-число витков С.А.
a-угол подъёма витка
R-радиус спирали
S-шаг витка С.А.
L-длина витка спирали
S
L
Рисунок 3.Развёртка витка С.А.
Основные соотношения:
2 2 2
L =(2PR)+S {1}
Sina=S/L {2}
l=nS {3}
следуют из рисунка 3.
Ширина Д.Н. по половинной мощности выражаемая в градусах
2q0.5
=
(4) [л.3.стр323]
Коэффициент направленного действия
D0=15
n
Входное сопротивление
(Ом) (6)
2.Расчёт цилиндрической С.А. [л.3.стр321]
Наиболее характерен режим С.А., который устанавливается, когда:
(См)
-примем равным 
К.П.Д в нашем случае будет близок 100 % при достаточно большой площади сечения С.А.
См
Шаг спирали для получения круговой поляризации [л.1.стр235]
См
Число витков спирали
округляем
Радиус спирали из (1) 
См
Ширина Д.Н. по формуле (4)
Диаметр диска экрана принимается равным (0.9
1.1)
В нашем случае диаметр диска экрана 
См.
Диаметр провода спирали берется порядка (0.03
0.05)
.
См
В нашем случае лучше взять медную трубку близкого диаметра т.к. токи высокой частоты текут лишь по поверхности металла.
Входное сопротивление 
требует
согласующего устройства к линии 75 ом
Угол подъёма спирали из (2) 
3.Конструкция и питание С.А.
С.А. состоит из следующих составных частей:
1.Спираль из медной трубки.
2.Сплошной экран.
3.Согласующее устройство.
4.Питающий фидер.
5.Диэлектрический каркас.
В качестве каркаса можно применить твёрдый пенопласт. При этом расчетные соотношения останутся неизменными т.к. диэлектрическая проницаемость пенопласта практически равна диэлектрической проницаемости воздуха.
В качестве экрана можно применить более дешёвый алюминий. Расстояние от первого
витка берут 
. В нашем случае 2 см.
Поскольку входное сопротивление фидера 50 или 75 Ом, а сопротивление спирали 140 Ом, то для согласования надо применить согласующее устройство СВЧ. Так как сопротивление С.А. практически активное, то для согласования можно применить конусообразный переход (рис.4) из коаксиальных линий передачи.