ВКР: Проектирование бортовой волноводно- щелевой антенны спутника связи

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………..5

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БОРТОВОЙ ВОЛНОВОДНО- ЩЕЛЕВОЙ АНТЕННЫ СПУТНИКА СВЯЗИ…………………………………………………………………7 2РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК И РАЗМЕРОВ ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВОЙ АНТЕННЫ СПУТНИКА СВЯЗИ.............................................................................................. 9

2.1Расчет диаграммы направленности волноводных щелевых антенных решеток. 9

2.2Расчет положения щелей волноводно- щелевой антенны спутника связи..... 12

3МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВОДНЫХ ЩЕЛЕВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК 17

3.1Моделирование резонансной волноводно- щелевой антенны спутника связи ..

из четырех продольных щелей на широкой стенке............................................. 17

3.2Моделирование нерезонансной волноводно- щелевой антенны спутника связи из четырех продольных щелей на широкой стенке.................................................. 19

3.3Моделирование резонансной волноводно- щелевой антенны спутника связи ..

из шести продольных щелей на широкой стенке................................................ 21

3.4Моделирование волноводно- щелевой антенны спутника связи из шести продольных щелей на широкой стенке.................................................................................... 23

4ВЛИЯНИЕ УТРАТЫ ЭЛЕМЕНТА НА ХАРАКТЕРИСТКИ ВОЛНОВОДНО- ЩЕЛЕВОЙ АНТЕННЫ СПУТНИКА СВЯЗИ .................................................. 25

4.1Влияние утраты элементов на диаграмму направленности антенной решетки 25

4.2Влияние утраты элементов на коэффициент отражения волноводно- щелевой антенны спутника связи бегущей волны........................................................................... 35

5ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТИ АНТЕННЫ СПУТНИКА СВЯЗИ СЛОЕМ ДИЭЛЕКТРИКА................................................. 39

5.1Исследование влияния покрытия поверхности резонансной антенной решетки на характеристики антенны...................................................................................... 39

5.2Исследование влияния покрытия поверхности не резонансной антенны спутника связи на характеристики антенны........................................................................ 44

6ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЛНОВОДНЫХ ЩЕЛЕВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК..................................................................................... 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................... 52

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................................................... 54

ВВЕДЕНИЕ

Бортовая волноводно-щелевая антенна является одним из наиболее эффективных типов антенн для спутников связи. Она обладает высокой эффективностью и способностью передавать и принимать сигналы на большие расстояния.

Проектирование такой антенны требует использования специальных материалов и технологий. Она состоит из волновода, который передает электромагнитные волны от передающего или принимающего оборудования спутника, и щели, через которую эти волны излучаются или принимаются.

Один из ключевых аспектов проектирования бортовой волноводно-щелевой антенны - это расчет оптимальных параметров волновода и щели для достижения максимальной эффективности передачи сигналов. Для этого используются методы численного моделирования и оптимизации, которые позволяют определить оптимальное распределение электромагнитных полей в антенне.

Также важным аспектом проектирования является учет особенностей специфики работы спутников связи, таких как частотный диапазон передаваемых сигналов, направленность и дальность передачи, а также сопряжение с другими системами спутника.

В целом, проектирование бортовой волноводно-щелевой антенны требует высокой квалификации и опыта специалистов в области радиотехники и антенных технологий. Однако благодаря своей эффективности и универсальности, она является одним из наиболее широко используемых типов антенн для спутников связи.

Актуальность: с развитием современных технологий связи все больше возникает потребность в эффективных антенных системах для спутников связи, обеспечивающих высокую производительность и надежность передачи сигналов. В этом контексте бортовая волноводно-щелевая антенна является актуальным объектом исследования, так как обладает потенциалом для обеспечения требуемых технических характеристик.

Целью работы является проектирования бортовой волноводно-щелевой антенны спутника связи является разработка эффективной антенной системы, способной обеспечить передачу и прием сигналов на большие расстояния с высокой производительностью.

Задачи:

1. Исследование существующих технологий и методов проектирования бортовых антенн.

2. Определение требований к антенной системе спутника связи.

3. Разработка оптимальной конфигурации волноводно-щелевой антенны, учитывая особенности работы спутника.

4. Проведение численного моделирования для оптимизации характеристик антенны.

5. Проверка работоспособности антенной системы в экспериментальных условиях.

Предметом исследования является проектирование бортовой волноводно-щелевой антенны для спутника связи.

Объектом исследования являются физические и электромагнитные процессы, происходящие в антенной системе, а также ее характеристики и параметры.

Теоретическая значимость: результаты исследования позволят углубить теоретические знания в области антенных технологий, электромагнитной совместимости и систем связи.

Практическая значимость: разработка эффективной бортовой волноводно-щелевой антенны спутника связи будет иметь практическое применение в разработке и эксплуатации спутниковых систем связи, обеспечивая надежную передачу сигналов на большие расстояния.

Научная новизна: исследование направлено на разработку оптимальных параметров антенной системы спутника связи с использованием современных методов моделирования и оптимизации, что позволяет достичь высокой производительности и эффективности передачи сигналов. Полученные результаты способствуют развитию науки и технологий в области антенной радиотехники.