Линзовая антенна РЛС и ППФ

Содержание

1 Введение …………………………………………………………… … 5

2 Основная часть …………………………………………………… .….6

2.1Обзор по РЛС ……………………………………………………… …6

2.2Назначение и принцип действия линзовых антенн ………………….7

2.3 Выбор размеров линзы …………………………………………… …9

2.4Расчет облучателя …………………………………………………….11

2.5Расчет диаграммы направленности и коэффициента усиления … 1

4

2.5.1Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости … .….14

2.5.2Диаграмма направленности в вертикальной плоскости ……… .15

2.5.3Коэффициент направленного действия (КНД) ……………… …18

2.6Расчет питающего волновода ……………………………………… 20

2.7 Расчет дальности связи с учетом атмосферы …………………… 22

2.8Расчет ППФ и его АЧХ …………………………………………… 23

2.8.1Расчет низкочастотного фильтра прототипа …………………… 23

2.8.2Расчет ППФ …………………………………………… ……… .26

2.8.3 Реализация ППФ ……………………………………………… 27

2.8.4 Расчет АЧХ …………………………………………………… . 29

3 Заключение ……………………………………………………… 31

Список использованных источников ……………………………… 32

1 Введение

Неотъемлемыми составными частями современных радиотехнических средств являются антенные системы и обслуживающие их тракты СВЧ.

К антеннам современных радиосистем предъявляют много требований, среди которых решающее значение имеют два. Первое требование – направленность действия, т.е. распределение электромагнитной мощности в пространстве по определенному закону. Второе требование – излучение или радиоприем должны сопровождаться минимальными потерями электромагнитной мощности на нагрев проводников и диэлектриков антенны, т.е. антенна должна иметь высокий КПД.

Цель данной курсовой работы является систематизирование знаний, полученных при изучении дисциплин «Антенны и устройства СВЧ» и «Распространение радиоволн». Для чего необходимо рассчитать линзовую антенну, исследовать ее, и спроектировать полосовой фильтр.

2 Основная часть

2.1 Обзор по РЛС

Радиолокация (от радио . и лат. locatio - размещение, расположение), область науки и техники, предметом которой является наблюдение радиотехническими методами (радиолокационное наблюдение) различных объектов (целей) - их обнаружение, распознавание, измерение их координат (определение местоположения) и производных координат и определение др. характеристик. Под радиолокацией понимают также сам процесс радиолокационного наблюдения (локации) объектов. Задачи радиолокации решаются при помощи отдельных радиолокационных станций (РЛС) и сложных радиолокационных систем. Радиолокация - одно из важнейших направлений современной радиоэлектроники.

Для радиолокационного наблюдения используют: эхо-сигналы, образующиеся в результате отражения радиоволн от объекта, облученного РЛС; сигналы РЛС, переизлучаемые ретранслирующим устройством, находящимся на объекте, местоположение которого определяется; собственное радиоизлучение объекта - излучение радиоустройств, находящихся на объекте, или тепловое излучение самого объекта, определяющееся его температурой (пассивная радиолокация). Так, в наземных РЛС обнаружения воздушных целей, ожидаемых на некоторой высоте, для рационального использования мощности, излучаемой антенной, выбирают антенны с такой диаграммой направленности, чтобы во всём рабочем секторе обеспечивалось постоянство принимаемых сигналов независимо от дальности.

В радиолокации измеряют расстояние до объекта, направление прихода сигналов (пеленгация), радиальную и угловую скорости движения объекта и т.д. Радиолокационное наблюдение объектов позволяет также выявлять их многие характерные особенности, например, определять параметры ледового покрова водной поверхности, влагосодержание атмосферы, размеры и конфигурацию объекта и т.п. Данные измерений могут быть дискретными (вырабатываемыми через определённые интервалы времени) или непрерывными.

При помощи радиолокаторов обнаруживаются облака, осадки, области повышенных градиентов температуры и влажности, ионизированные следы молниевых разрядов и др. Из радиолокационных наблюдений получают информацию о пространственном положении, перемещении, структуре, форме и размерах обнаруживаемых объектов, а также их физических свойствах.

Появление и развитие радиолокации

Явление отражения радиоволн наблюдал ещё Г. Герц в 1886 - 89. Влияние корабля, пересекающего трассу радиоволн, на силу сигнала зарегистрировал А. С. Попов в 1897. Впервые идея обнаружения корабля по отражённым от него радиоволнам была четко сформулирована в авторской заявке немецкого инженера К. Хюльсмайера (1904), содержавшей также подробное описание устройства для её реализации.

Интерференцию незатухающих радиоволн, приходящих к приёмнику по двум путям - от передатчика и, после отражения, от движущегося судна, - впервые наблюдали американский инженер А. Тейлор и Л. Юнг в 1922, а интерференцию при отражении радиоволн от самолёта - американский инженер Б. Тревор и П. Картер в 1932.

В СССР работы по радиолокации были развёрнуты с 1933 по инициативе М. М. Лобанова, под руководством Ю. К. Коровина и П. К. Ощепкова. Первые практически использовавшиеся РЛС, действие которых было основано на появлении биений при пересечении самолётом линии передатчик - приёмник, разработаны под руководством Д. С. Стогова в 1938. Импульсный метод Р. разработан в 1937 в Ленинградском физико-техническом институте под руководством Ю. Б. Кобзарева.

Последующее развитие радиолокации, её внедрение в различные виды вооружения и народное хозяйство связаны с освоением диапазона СВЧ, совершенствованием методов радиолокации, внедрением вычислительной техники и использованием достижений смежных наук. Особое значение имела разработка радиолокационных измерительных устройств для зенитной и корабельной артиллерии. Появление и применение противорадиолокационных средств - пассивных и активных помех, защитных покрытий, вызвали необходимость разработки специальных противопомеховых методов и устройств.

Появление (в 50 - 60-х гг.) ракетной и космической техники усложнило и расширило задачи радиолокации. Создание ракет и космических летательных аппаратов (КЛА) потребовало точного измерения траектории и параметров их движения с целью управления ими, прогнозирования траектории точной посадки КЛА на Землю и др. планеты, точной географической привязки количественных результатов научных измерений, данных метеорологической обстановки, фотоснимков и т.п. к координатам КЛА, измерения взаимного положения КЛА. Одно из достижений радиолокации - решение задачи поиска и сближения двух КЛА, включая их автоматическую стыковку.

Важная область применения радиолокации - планетная радиолокация, позволившая путём приёма радиосигналов, отражённых от планет, с большой точностью измерить расстояние до них и тем самым снизить погрешность в определении основной астрономической единицы, уточнить параметры орбит планет, определить период вращения планет и осуществить радиолокационное наблюдение рельефа поверхности планет.

При создании систем противоракетной обороны (ПРО) радиолокация должна решать сложные задачи, связанные с уничтожением ракет противника, в том числе с обнаружением и сопровождением ракет и наведением на них противоракет.

 Скачать реферат