Антенны и фидеры.-1
.pdf220
7.18. |
2θH |
≈ 0,29 рад; |
2θЕ |
≈ 2,85 рад; |
D ≈ 12,1. |
||
|
0,5 |
|
|
0,5 |
|
|
0 |
7.19. ар = 43 см; λ = 6,85 см; |
2θ0Н,5 = 0,222 рад; |
||||||
|
2θ0Н,5 = 1,8 рад. |
|
|
|
|
||
7.20. |
2θН |
= 0,198 рад; |
2θE |
= 3,4 рад; |
D ≈ 14,8. |
||
|
0,5 |
|
|
0,5 |
|
|
0 |
7.21. ар = 12 см; |
b = 1 см; |
LН |
= 16 см. |
||||
|
|
|
|
|
опт |
|
|
7.23. 2θН |
= 18°; |
D = 11. |
|
|
|
||
|
0,5 |
|
0 |
|
|
|
|
7.24. 2θН |
= 11°; |
D = 18. |
|
|
|
||
|
0,5 |
|
0 |
|
|
|
|
7.25.ар = 2,3 см; вр≈ 14,7 см; LЕопт ≈ 36 см.
7.26.ар ≈ 7,2 см; вр≈ 34,7 см; LЕопт ≈ 60,2 см.
7.27.bр = 8 см; LЕопт = 10,7 см.
7.28.bр = 22 см; LЕопт = 48,4 см.
7.29. 2θ0E,5 = 12,2°; |
2θ0Н,5 = 95,2°. |
|
||||
7.30. |
2θН |
= 1,475 рад; |
2θ |
Е = 0,221 рад; D ≈ 27. |
||
|
0,5 |
|
|
|
0,5 |
0 |
7.31. λ = 3,24 см; |
2θ0Н,5 = 1,66 рад; 2θ0Е,5 |
= 0,132 рад. |
||||
7.32. |
2θН |
= 1,22 рад; |
2θЕ |
= 0,115 рад; |
D ≈ 62,8. |
|
|
0,5 |
|
|
0,5 |
|
0 |
7.33.ap / bp = 1,5.
7.34.ар ≈ 42,6 см; вр≈ 34,1 см; LЕопт ≈ 60,5 см.
7.35.ар ≈ 16,5 см; вр≈ 13,2 см; LЕопт ≈ 30,25 см.
7.36. 2θ0Н,5 = 22°; 2θ0E,5 = 14,6°.
7.37.bр =24,9 см; ар = 31,2 см; D0 = 59,5.
7.38.bр = 26,3 см; ар = 32,9 см; D0 = 64,1.
7.39. 2θ0E,5 |
= 18,1°; |
2θ0Н,5 = 22,2°. |
|
|
|
7.40. ap |
= 4,7 см; |
bp = 7 см. |
|
|
|
7.41. ap |
= 8,08 см; |
bp = 5,39 см. |
|
|
|
7.42. 2θН |
= 0,256 рад; 2θЕ =0,212 рад; |
D |
149. |
||
|
0,5 |
|
0,5 |
0 |
|
221
7.43.λ = 1,8 см; 2θ0Н,5 = 98 мрад; 2θ0Е,5 = 82 мрад.
7.44.В плоскости H больше в 1,5 раза.
7.45. 2θ0Н,5 =0,386 рад; |
2θ0Е,5 =0,256 рад. |
|
|||
7.46. ap = 8,1 см; |
|
bp = 5,4 см. |
|
||
7.47. D = 14,5; |
S |
эф |
= 165 см2. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
7.48. 2θН = 87,5 мрад; |
2θЕ = 73 мрад; |
D ≈ 1256. |
|||
0,5 |
|
|
|
0,5 |
0 |
7.49.2θр 41°; dp = 28,1 см.
7.50.D0 = 61,8; 2θ0Е,5 = 17°; 2θ0Н,5 = 20°.
7.51.2θ0Н,5 = 8,75°; 2θ0Е,5 =7,5°; D0 = 320.
7.52.Lопт = 60,6 см, dр = 21 см.
7.53.Увеличить в 10 раз.
7.54. 2θH 0,5 |
≈ 0,568 рад; 2θE 0,5 |
≈ 0,476 рад; D ≈ 24,3. |
|
|
0 |
7.55.dp ≈ 21 см; Lопт ≈ 60,8 см.
7.56.dр ≈ 28,2 см; удлинить на 33 см.
7.57. λ ≈ 10 см; |
2θ0Н,5 ≈ 0,389 рад; |
2θ0Е,5 ≈ 0,332 рад. |
|||||
7.58. D ≈ 19,8 ; |
S |
эф |
= 228 см2. |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
7.59. 2θH ≈ 102 мрад; |
2θE ≈ 87 мрад; |
D ≈ 730. |
|||||
0,5 |
|
|
|
0,5 |
|
|
0 |
7.60. dр ≈ 2,2 м; |
|
fа ≈ 1,2 м. |
|
|
|
||
7.61. 2ψp1 = 254°; |
2ψp2 = 180°; 2ψp3 = 87°. |
||||||
7.62. 2ap = 224 см; |
fa 93,4 см. |
|
|
|
|||
7.63. D0 = 12000; 2θ0E,5 |
33 мрад; |
|
(θ) |
= 0,5Λ2(125,8sinθ). |
|||
F |
|||||||
7.64. dp ≈ 85,3 см; |
|
fa |
≈ 50,5 см. |
|
|
|
|
7.66.2ψр= 136°.
7.66.D0 = 4950.
7.67.2ψр= 70°.
7.68. D |
|
≈ 550; |
2θЕ |
7,5O ; |
2θН |
6,9O. |
0 |
|
0,5 |
|
0 ,5 |
|
|
7.69. fа |
= 72 см; |
2ψ р ≈ 130° ; 2θ0Н,5 ≈ 3,8° ; |
||||
222
2θ |
Е |
≈ 4,1° ; |
D ≈ 1780. |
|
||
|
|
0,5 |
|
0 |
|
|
7.70. f |
а |
/ λ ≈ 10; |
2θН |
≈ 60 мрад; |
D ≈ 2200. |
|
|
|
|
0,5 |
|
0 |
|
7.71.D0 = 21400; 2θ0Е,5 = 1°32′; 2θ0Н,5 = 1°16′.
7.72.dр = 128 см; fa = 55 см; 2θ 0,5 1,6°.
7.73.КНД уменьшится в 2,1 раза. В плоскости E ширина ДН увеличится в 1,5 раза. В плоскости H ширина ДН увеличится в 1,3 раза.
7.74.2ap = 344 см; fa = 155 см, 2θ0Е,5 = 2,17°.
7.75. 2ap = 228 см; fa = 95 см.
7.76.KБВ = 0,885.
7.77.В 2,71 раза.
7.78.δθ = 2,3 град
7.79.δθ = 0,116 рад.
7.80.x ≈ 8,5 см.
7.81.δθ 2°.
7.82.х 6 см.
7.83. z ≤ 0,188 см; z ≤ 0,125 см.
7.84.dк = 23,8 см; zк = 0,5 см.
7.85.fа = 1,425 м; dp = 2,85 м; 2ψр = 1,852 рад;
|
2θ0Н,5 |
≈ 0,101 рад; |
2θ0Е,5 ≈ 0,109 рад; D0 ≈ 775. |
7.86. |
2θ0Н,5 |
≈ 24 мрад; |
2θ0Е,5 ≈ 36 мрад. |
7.87. |
ap ≈ 0,295 м; dp ≈ 2,06 м. |
||
7.88. |
d1 = 2 м; fа1 ≈ 0,7 м; d2 ≈ 0,3 м; fа2 ≈ 0,31 м. |
||
7.89.2θ0Н,5 = 76,2 мрад; 2θ0Е,5 = 17,8 мрад; D0 ≈ 8340.
7.90.dp / λ ≈ 10,4; ap / λ ≈ 25,43 ; D0 ≈ 2645
7.91.D0 ≈ 3125 .
7.92.KБВ ≈ 0,47.
7.93.Примерно в 2,36 раза .
7.94.G0 ≈ 0,985; η ≈ 0,99; D0 = 995
223
7.95.h ≈ 8,2 см; 2yр » 0,81 рад; уменьшится в 1,3 раза.
7.96.h = 0,2 м; 2yр » 0,792 рад; D0 » 2355; η = 0,985
ρ ≤6,25мм; |
z ≤25мм; |
|
|
|
7.97. G0 ≈ 890; |
η = 0,895. |
|
|
|
7.98. h = 5,8 см; |
fа |
= 263 см; D0 |
» 662 (с линзой); |
|
D0 ≈ 405 (без линзы). |
|
|
||
7.99. δθ ≈ 0,11рад. |
|
|
||
7.100. h ≈ 6,7 см. |
|
|
|
|
7.101. h = 17,1 см; Z1 = 13,4 см. |
|
|
||
7.102. Df / fср = 2,5%. |
|
|
||
7.103. D0 ≈ 2360; |
f / fср = 11,6 %; KБВ = 0,75. |
|||
7.104. а1 = 2,3 см. |
fа = 188,5 см; |
N = 13; |
D0 = 25,3 |
|
7.105. h = 10 см; |
||||
(с линзой); |
D0 = 19,9 (без линзы). |
|||
7.106. h = 0,61 м; 2ψр ≈ 1,41рад; |
f / fср |
= 6,46 %; толщина |
||
уменьшится примерно в 2,44 раза, ширина полосы рабочих частот увеличится в 1,6 раза.
7.107. h ≈ 0,94 м; |
h ≈ 0,22 м; |
q = 3; примерно в 2,7 раза. |
||||
7.108. D0 |
≈ 3760 ; |
ρ ≤ 2,53 см; z ≤ 9,5 см; a 1 ≤ 0,7 мм. |
||||
7.109. f |
≈ 680 МГц. |
|
|
|
|
|
7.110. D » 5,3 ×103; f / f |
cр |
≈ 1,3 %; K |
БВ |
= 0,6. |
||
0 |
|
|
|
|
||
8.Антенные решетки
8.8.RΣc = 146,2 Ом; Dc = 3,28.
8.9. |
RΣc = 121,2 Ом; |
Dc |
= 3,95. |
8.10. |
RΣc = 72,9 Ом; |
Dc |
= 3,7. |
8.11.R Σc=15,7 Ом.
8.12.RΣc ≈ 42,3 Ом.
8.13. а) RΣc |
= 195,8 Ом; |
б) RΣc |
= 168,6 Ом; |
в) RΣc |
= 138,8 Ом; |
г) RΣc |
= 146,8 Ом. |
224
8.14. RΣc = 199 Ом.
8.22.В 1,25 раза.
8.23.а) E1 = 0,26 В/м; б) E2 = 0,368 В/м.
8.24.а) E1 = 0,26 В/м; б) E2 = 0 .
8.25.а) E1 = 0,368 В/м; б) E2 = 0,26 В/м.
8.26.ϕ0 = 60O ; 120O ; 240O ; 300O ; ϕmax = 0O ; 90O ; 180O ; 270O ; Emax = 0,368 В/м.
8.27.θmax = 35O ; 145O ; 215O ; 325O ; Emax = 0,073 В/м.
8.28. |
Р = 0,65 ×10−6 |
Вт; l |
эф |
= 0,316 м; ε = 0,02 В. |
|
пр |
|
|
8.36. θгл = π рад.
6
8.38.2θ0,5 ≈ 0,37 рад; 2θ0 ≈ 0,83 рад; F1 = 0,236; θ1 ≈ 0,625 рад; D0 = 275.
8.39.F1 ≈ 0,22; F2 ≈ 0,14.
8.40.λ = 2 м; 2θ0,5 ≈ 0,3 рад.
8.41.RΣc = 177 Ом.
8.42.RΣc = 391 Ом.
8.43. а) D0 = 8,5; б) D0 = 12; в) D0 = 15.
8.47.RΣc = 776,6 Ом.
8.48.RΣc = 413,6 Ом.
8.51.2θ0Е,5 ≈ 1,17; 0,875; 0,7; 0,584; 0,5; 0,318 (рад.)
8.52.2θ0Н,5 ≈ 0,63 рад.
8.53.2θ0Н,5 ≈ 0,634 рад; 2θ0Е,5 ≈ 0,584 рад;
D0 ≈ 8,2; Sэф = 9,2 м2.
8.54.f ≈ 228 МГц.
8.55. |
Sэф » 1,6 ×10−3 м2; 2θ0Е,5 » 0,27 рад. |
8.56. |
2θ0Н,5 ≈ 1,4 рад; 2θ0Е,5 » 1,05 рад. |
225
8.57.τ = 1,17; 2θ0Е,5 = 1,2 рад.
8.58.2β = 0,26 рад.
8.59.τ = 0,75 .
8.61. F (θ) = sin(23,8πsin θ) .
16 sin(1,49πsin θ)
8.65.G1 = 0,11.
8.66.x1 = 0,81 см.
8.67.x0 ≈ 2,78 см.
8.68.x1 = 0,39 см.
8.69.R1 = 0,8.
8.70.x1 = 0,96 см.
8.71.x0 = 2,8 см.
8.72.x0 ≈ 3,3 см.
8.73. а) δθ = 0,84 рад; б) δθ ≈ 0,4 рад.
8.74.f ≈ 3000 МГц.
8.75.θmax = 46°.
8.76.θmax = 60°.
226
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Устройства СВЧ и антенны: Учебник для вузов/ Д.И. Воскресенский и др. – М.: Радиотехника, 2006. – 375 с.
2.Устройства СВЧ и антенны: Учебное пособие для вузов / Е. И. Нефёдов. – М.: Академия, 2009. – 384 с.
3.Антенны и устройства СВЧ / Под ред. Д.И. Воскресенского. – М.: Радио и связь, 1994. – 592 с.
4.Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток / под ред. Д.И. Воскресенского. – М.: Радиотех-
ника, 2003. – 632 с.
5.Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. — М.: Высшая школа,
1988. — 432 с.
6.Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием (Введение в теорию). С.-Петербург, 2001. – 250 с.
7.Техническая электродинамика: учебное пособие для вузов/ Е. И. Нефёдов. – М.: Академия, 2008. – 416 с.
8.Техническая электродинамика: Учебное пособие для вузов/ Ю.В.
Пименов и др. – М.: Радио и связь, 2002. – 536 с.
9.Сверхширокополосные микроволновые устройства / под ред. А. П. Креницкого, В. П. Мещанова. – М.: Радио и связь, 2001. – 560 с.
10.Антенны УКВ/ под ред. Г.З. Айзенберга. Ч.1. – М.: Связь, 1977. – 384с.
11.Антенны УКВ/ под ред. Г.З. Айзенберга. Ч.2. – М.: Связь, 1977. – 288с.
12.Сборник задач по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн» / Под ред. С.И. Баскакова. — М.: Высшая школа, 1981.
— 208 с.
13.Коростелев Г.Н. Задачник по электродинамике СВЧ. — Саратов:
|
СГУ, 1974. — 42 с. |
|
|
14. |
Драбкин А.Л., Кислов А.Г., Ногин И.И., Цыган Н.Я. Задачник по |
||
|
курсу антенно-фидерных устройств. — Ленинград: ЛВИКА им. |
||
|
Можайского, 1964. — 50 |
с. |
|
15. |
Белоцерковский Г.Б. Задачи и расчеты по курсу «Основы радио- |
||
|
техники и антенны». — М.: Машиностроение, 1966. — 199 |
с. |
|
16. |
Шипков Г.А. Задачник по антенно-фидерным устройствам. — М.: |
||
|
Высшая школа, 1966. — 180 с. |
|
|
17. |
Хмель В.Ф. Антенны и устройства СВЧ: Сборник задач. — |
Киев: |
|
|
Выща школа, 1976. — 216 |
с. |
|
18. |
Хмель В.Ф., Чаплин А.Ф., Шумлянский И.И. Антенны и устройст- |
||
|
ва СВЧ: Сборник задач. — |
Киев: Выща школа, 1990. — 232 |
с. |
227
19. Смит Ф. Круговые диаграммы в радиоэлектронике. — М.: Связь, 1976. — 144 с.
20.Гошин Г.Г., Райбер А.В. Электронная версия обобщенных диаграмм Вольперта-Смита // Материалы Всероссийской конф. «Излучение и рассеяние ЭМВ». — Таганрог: ТРТУ, 2001. — С. 215– 216.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочные данные, используемые при решении задач
Таблица П.1. Свойства некоторых металлов и сплавов, используемых на
сверхвысоких частотах
|
|
|
Удельная |
Металл (сплав) |
Плотность, |
Температура |
проводимость |
г/см3 |
плавления, |
при |
|
|
|
ºC |
температуре |
|
|
|
20 ºC, См/м |
|
|
|
|
Серебро |
10,5 |
960,5 |
6,28×107 |
Медь (отожженная) |
8,92 |
1083 |
5,80×107 |
Золото |
19,3 |
1063,5 |
4,10×107 |
Алюминий |
2,702 |
657 |
3,72×107 |
Вольфрам |
19,3 |
3370 |
1,81×107 |
Латунь (Cu=60%, |
8,5 |
930 |
1,65×107 |
Zn=40%) |
|
|
|
Никель |
8,8 |
1455 |
1,28×107 |
Железо |
7,86 |
1535 |
1,00×107 |
Нихром |
— |
1385 |
9,99×107 |
Платина |
21,4 |
1773,5 |
9,97×107 |
Олово |
7,3 |
232 |
6,54×107 |
Примечание. В качестве проводника на сверхвысоких частотах применяется так же графит, имеющий удельную проводимость 1,25×10 См/м. Температура плавления графита равна 3572ºC.
Таблица П.2 Свойства диэлектриков на СВЧ
Диэлектрик |
Частота f =1 ГГц |
Частота f =3 ГГц |
Частота f =10 ГГц |
|||
|
(λ=30 см) |
(λ=10 см) |
(λ=3 см) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ε |
tgδ |
ε |
tgδ |
ε |
tgδ |
|
|
|
|
|
|
|
Политетрафторэтилен |
2,1 |
0,00015 |
— |
— |
— |
— |
Полиэтилен |
2,25 |
0,0002 |
2,25 |
0,0004 |
2,25 |
0,0005 |
Полистирол |
2,55 |
0,00045 |
2,55 |
0,0005 |
2,55 |
0,0007 |
Пенистый полистирол |
— |
0,0009 |
1,05 |
0,00003 |
— |
— |
Эскапон |
2,4 |
0,006 |
— |
— |
— |
— |
Совенит |
3,47 |
0,0036 |
— |
— |
— |
— |
Микалекс |
7 |
0,00054 |
6,91 |
0,0036 |
— |
— |
Стеатит |
6,25 |
— |
6,25 |
0,00055 |
— |
— |
Плавленый кварц |
— |
0,0003 |
3,8 |
0,0001 |
3,8 |
0,0001 |
Слюда мусковит |
5,4 |
0,005 |
5,4 |
0,0003 |
5,4 |
0,0003 |
Слюда флогопит |
5 |
— |
— |
— |
— |
— |
Плексиглас |
— |
— |
— |
— |
2,61 |
0,0084 |
Текстолит |
— |
— |
— |
— |
3,67 |
0,060 |
Эбонит |
— |
— |
— |
— |
2,67 |
0,006 |
Фторопласт – 4 |
2 |
0,0002 |
— |
— |
2,08 |
0,00037 |
Керамика стеатитовая |
5,5 |
0,0015 |
5,2 |
— |
5,2 |
0,003 |
Керамика форстеритовая |
5,9 |
0,0005 |
5,8 |
— |
5,8 |
0,0001 |
Стекло С49-2 |
— |
— |
— |
— |
5,2 |
0,009 |
Стекло С38-1 |
— |
— |
— |
— |
4,2 |
0,0029 |
Стекло С48-1 |
— |
— |
— |
— |
4,9 |
0,0065 |
Вода |
— |
— |
77 |
0,15 |
59 |
0,46 |
|
|
|
|
|
|
|