МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра «Антенны и устройства СВЧ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по курсу
АНТЕННЫ И УСТРОЙСТВА СВЧ
для студентов специальности Т 09. 01
«Радиотехника»
заочной формы обучения
Минск 2001
УДК 621.396 67 (075.8)
ББК 32. 845 я 73
M 54
Составители: А.В.Кухарев, Н.А. Чмырев
М 54 Методические указания и контрольные задания по курсу «Антенны и устройства СВЧ» для студентов специальности Т 09. 01 «Радиотехника» заочной формы обучения / Сост. А.В. Кухарев,
Н.А. Чмырев.– Мн.: БГУИР, 2001. - 24 с.
Содержатся методические указания и контрольные задания по курсу «Антенны и устройства СВЧ». В каждом разделе приведены контрольные вопросы, которые помогают студентам самостоятельно овладеть курсом. Приведена методика выполнения индивидуальных контрольных работ и курсовых проектов.
Материал может быть рекомендован для студентов вечернего отделения при изучении курса «АиУСВЧ».
УДК 621.396 67 (075.8)
ББК 32. 845 я 73
Ó А.В. Кухарев, Н.А. Чмырев,
составление, 2001
Литература
Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. - М.: Энергия, 1975.
Марков Г.Т. Антенны. - М.: Энергия. I960.
Айзенбер Г.З. Антенны УКВ. - М.: Связь, 1978.
Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. - M.:
Связь.
1971.
Антенны и устройства СВЧ / Под ред. Д.И. Воскресенского. - М.:
Сов. радио, I980.
Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. -
М.: Связь,
1972.
Альтман Дж. Устройства СВЧ. - М.: Мир, 1968.
Фрадкин А.В. Антенно-фидерные устройства.— М.: Связь, 1977.
Фельдштейн А.Л., Явич Л.П., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.
Курсовая работа
Тема курсовой работы выбирается в соответствии с последней цифрой n студенческого билета. Если последняя цифра 0, выполняется тема 10. Чис-ловые данные величин приведены в таблице вариантов и определяются предпоследней цифрой m студенческого билета.
Тема 1. Рассчитать рупорную антенну с оптимальными размерами. Длина рабочей волны . Коэффициент направленного действия антенны D=200, а ширина главного лепестка ее диаграммы направленности по уровню половинной мощности в плоскости вектора Е должна быть в 2 раза больше соответствующей ширины в плоскости вектора Н.
В расчете необходимо:
1) определить конструктивные размеры антенны и питающего ее вол-новода;
2) рассчитать диаграммы направленности антенны в плоскостях Е и Н;
3) по диаграммам направленности определить ширину главного лепест-ка по уровню половинной мощности в обеих плоскостях.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны с волноводом;
2) графики диаграмм направленности антенны.
Тема 2. Рассчитать параболическую антенну. Длина рабочей волны . Коэффициент направленного действия D=30 дБ.
В расчете необходимо:
1) выбрать облучатель антенны и определить его основные размеры;
2) рассчитать диаграммы направленности облучателя в плоскостях Е и Н;
3) определить размеры параболического отражателя и фокусное рас-стояние антенны;
4) определить допуски на изготовление антенны;
5) произвести оценку ширины главного лепестка диаграммы направ-ленности антенны по уровню половинной мощности в плоскостях Е и Н.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж облучателя антенны;
2) графики диаграмм направленности облучателя;
3) конструктивный чертеж антенны.
Тема 3. Рассчитать антенну-линзу из металлодиэлектрика с прямо-угольным раскрывом. Длина рабочей волны . Коэффициент направленного действия антенны D=100.
В расчете необходимо:
1) выбрать тип диэлектрика и определить размеры его металлических частиц;
2) определить размеры и рассчитать профиль линзы;
3) выбрать облучатель линзы и определить его конструктивные разме-ры;
4) рассчитать диаграмму направленности антенны в плоскостях Е и Н.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны;
2) график диаграммы направленности.
Тема 4. Рассчитать рупорно-линзовую антенну с пирамидальным рупором и металлопластинчатой линзой. Длина рабочей волны . Коэф-фициент направленного действия антенны D=20 дБ. Поляризация электрического поля излученной волны – вертикальная. Диапазон рабочих частот .
В расчете необходимо:
1) выбрать конструктивные размеры антенны и питающего волновода;
2) рассчитать профиль линзы;
3) рассчитать диаграммы направленности в плоскостях Е и Н;
4) по диаграммам направленности определить ширину главного лепест-ка на уровне половинной мощности в обеих плоскостях.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны;
2) график диаграммы направленности антенны.
Тема 5. Рассчитать рупорно-линзовую антенну с пирамидальным рупо-ром и диэлектрической линзой. Длина рабочей волны . Коэффициент направленного действия антенны D=20 дБ. Поляризация электрического поля излученной волны – вертикальная. Диапазон рабочих частот .
В расчете необходимо:
1) выбрать конструктивные размеры антенны и питающего волновода;
2) рассчитать профиль линзы;
3) рассчитать диаграммы направленности в плоскостях Е и Н;
4) по диаграммам направленности определить ширину главного лепест-ка на уровне половинной мощности в обеих плоскостях.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны;
2) график диаграммы направленности антенны.
Тема 6. Рассчитать синфазную волноводную щелевую антенну с вертикальной поляризацией поля излучения. Длина рабочей волны . Ширина главного лепестка диаграммы направленности антенны в плоскости Н по уровню половинной мощности равна .
В расчете необходимо:
1) выбрать конструкцию и определить размеры антенны;
2) рассчитать диаграмму направленности антенны в плоскости Н;
3) определить коэффициент направленного действия антенны.
Графический материал:
1
2) график диаграммы направленности.
Указание: при расчете антенны необходимо ориентироваться на волно-вод стандартного сечения.
Тема 7. Рассчитать цилиндрическую спиральную антенну в режиме осевого излучения. Средняя рабочая частота f. Диапазон рабочих частот . Коэффициент направленного действия антенны на средней часто-те D=20.
В расчете необходимо:
1) определить размеры антенны;
2) рассчитать диаграмму направленности антенны на средней частоте;
3) выбрать схему питания антенны;
4) определить коэффициент направленного действия антенны на край-них частотах ее рабочего диапазона.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны;
2) график диаграммы направленности антенны.
Тема 8. Рассчитать антенну «волновой канал». Средняя рабочая частота f. Диапазон рабочих частот . Коэффициент направленного действия антенны на средней частоте D=9 дБ.
В расчете необходимо:
1) определить размеры антенны;
2) рассчитать диаграмму направленности антенны на средней частоте;
3) выбрать схему питания антенны;
4) определить коэффициент направленного действия антенны на край-них частотах ее рабочего диапазона.
Графический материл:
1) конструктивный эскиз антенны;
2) график диаграммы направленности антенны.
Тема 9. Рассчитать диэлектрическую антенну в виде конического стержня, излучающую поле с вертикальной поляризацией. Длина средней рабочей волны . Рабочий диапазон волн . Коэффициент направ-ленного действия антенны на средней волне D=35.
В расчете необходимо:
1) определить размеры диэлектрического стержня;
2) определить величины коэффициентов усиления антенны на средней и двух крайних волнах ее рабочего диапазона;
3) определить размеры устройства, возбуждающего диэлектрический стержень;
4) рассчитать диаграмму направленности антенны в горизонтальной плоскости на средней волне диапазона.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны;
2) график зависимости коэффициента усиления антенны от длины волны;
3) график диаграммы направленности антенны.
Тема 10. Рассчитать однонаправленную плоскостную антенну поверх-ностной волны. Плоскостной направитель в виде гофрированной метал-лической поверхности возбуждается рупором. Длина рабочей волны . Коэффициент направленного действия антенны D=50. Поляризация поля излучения антенны вертикальная, а ширина главного лепестка ее диаграммы направленности в плоскостях Е и Н одинакова.
В расчете необходимо:
1) определить конструктивные размеры антенны (плоскостного напра-вителя, рупора и питающего его волновода);
2) рассчитать диаграммы направленности антенны в плоскостях Е и Н.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны;
2) графики диаграмм направленности антенны.
Таблица вариантов
| m |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
| Длина волны , см |
10 |
5 |
3 |
12 |
6 |
3,2 |
10 |
3 |
7,5 |
10 |
| Рабочая частота, f, МГц |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
800 |
600 |
| , град. |
20 |
18 |
16 |
12 |
10 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
Св. план 2001, поз. 52
Учебное издание
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по курсу
АНТЕННЫ И УСТРОЙСТВА СВЧ
для студентов специальности Т 09. 01
«Радиотехника»
заочной формы обучения
Составители: Кухарев Александр Васильевич,
Чмырев Николай Алексеевич
Редактор Н.А. Бебель
Корректор Е.Н. Батурчик
Подписано в печать Формат 6084 1/16
Бумага Печать офсетная Усл. печ. л.
Уч. – изд. л. 1,5 Тираж 200 экз. Заказ
Издатель и полиграфическое исполнение:
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Лицензия ЛП № 156 от 5.02.2001.
Лицензия ЛВ № 509 от 3.08.2001.
220013, Минск, П. Бровки, 6