2.2. Выбор поперечного сечения волновода.

Выбор размеров поперечного сечения прямоугольного

волновода “a” производится по указанному выше

соотношению

т.е. условию распространения в волноводе основного типа волны H₁₀.

При разработке конструкции решетки, желательно использовать типовые волноводы (размеры которых можно уточнить по соответствующим справочникам). Поэтому в нашем случае был выбран типовой волновод с размерами поперечного сечения (16*8), т.е. а=16(мм) b=8(мм) , выбранный волновод обеспечивает пропускание основного типа волны при заданной длине и обеспечивает затухание вол высших порядков.

2.3. Расчет направленных ответвителей.

В волноводных трактах СВЧ широко ис-

пользуется направленный ответвитель,

представляющий собой два пересека-

ющихся под прямым углом прямоуголь-

н ых волновода, в общей широкой стен-

ке которых на расстоянии a/4 от узких

с тенок прорезано отверстие связи какой-

либо формы.

Для обеспечения переходного ослабления до (-3дБ) с сохранением высокой направленности применяют крестообразные щели связи:

Для расчета коэффициента связи используется формула:

где N – количество излучателей; n – номер направленного ответвителя.

Для определения размеров крестообразной щели, воспользуемся экспериментальными графическими зависимостями.

2.4. Расчет моста СВЧ.

Мотами СВЧ называют направленные ответвители с переходным ослаблением (3дБ). Различают следующие мостовые устройства СВЧ: волноводно-щелевые в H и E плоскостях, кольцевой мост, двойной T-мост, свернутый двойной T-мост.

В данном случае (при вертикальной поляризации) используется волноводно-щелевой мост в Н-плоскости.

Влноводно-щелевой мост в Н-плоскости представляет собой два прямоугольных волновода, в общей широкой стенке которых прорезано два примыкающих к узким стенкам прямоугольных отверстия. В области отверстий связи возбуждаются волны T и H₁₀. длина моста рассчитывается по формулам:

где: k – волновое число;

K_ZH10 – продольная постоянная распространения волны H₁₀ в волноводе;

Исходя из указанных формул, получаем: l=12.764 (мм).

2.5. Расчет отражательных фазовращателей.

Фазовращатели СВЧ предназначены для изменения фазы отраженной или проходящей волны на требуемую величину. Различают проходные и отражательные фазовращатели СВЧ (используемые в данной работе).

Дискретный отражательный фазовращатель строится на основе полупроводниковых выключателей.

Расстояние между диафрагмами l выбирается от требуемого дискрета фазы =/2:

Kz определяется из формулы [13] и равна 0.15 (1/см). По формуле [14] имеем: l=5.336 (мм).

Рассчитаем размеры щелей в отражательном фазовращателе. В случае равномерного амплитудного распределения, когда излучаемая антенной мощность делится поровну между щелями, амплитуда напряжения в пучности равна:

P – подводимая к антенне мощность;

N_щ – число щелей=2N;

G_ - проводимость излучения щели;

R_=73.1 Ом – сопротивление излучения;

U_m=938.56 (В).

Ширина щели определяется из формулы:

E_пр=30 кВт/см – предельное значение напряженности поля, при которой наступает электрический пробой;

d₁=0.93 (мм).

Длину щели можно найти из графика на рис.5.2 (стр.120) учебника [2].

Из соотношения:

находим отсюда l=*0.232=5.336 мм.

2.6.1. Расчет рупорного излучателя.

Размеры раскрыва пирамидального или секториального рупора a_p и b_p выбирают по требуемой ширине ДН в соответствующей плоскости или по КНД. Размеры раскрыва рупора a_p и b_p были найдены в п.п. 1.1. данной записки.

В нашем случае рупор пирамидальный a_p>a; b_p>b. Поэтому длину рупора характеризуют два размера:

h – расстояния от раскрыва до горловины рупора, одинаковые в плоскостях E и H;

R_E – расстояние от раскрыва до точки, в которой сходятся ребра рупора.

Найдем длину рупора из формулы:

При выборе длины секториального рупора нужно учитывать условия обеспечения допустимой фазовзй ошибки. Максимальная фазовая ошибка в раскрыве _maxЕ геометрическими размерами рупора и ее величина должна удовлетворять условию: