Учебное пособие: 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

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) конструктивный эскиз антенны;

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

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