Контрольная работа по дисциплине: АФУ СВЧ. Вариант №08

Задание на контрольную работу по курсу АФУ СВЧ.

Контрольная работа предусматривает решение задач No 1 и No 2.
Задача No 1 решается всеми независимо от варианта слушателя.
Если последние две цифры номера слушателя находятся в пределах 00 – 29, то решается задача No 2а, если же в пределах 30 – 59, то решается задача No 2б


Задача No 1 (варианты 00 – 59)

Линейная антенная решетка состоит из n (табл. 1) ненаправленных (изотропных) излучателей, которые расположены на расстоянии d1 / λ друг от друга. Излучатели питаются синфазными токами одинаковой амплитуды.
1. Необходимо вычислить:
а) ширину диаграммы направленности по половинной мощности
2φ0.5 и по направлениям нулевого излучения 2φ0 (в плоскости
расположения излучателей)
б) направления, в которых отсутствует излучение в пределах 1-го
квадранта ( φ0 ≤ 90 ̊ )
в) направление максимумов боковых лепестков в пределах 1-го
квадранта (φmax ≤ 90 ̊ )
г) значения нормированной характеристики направленности
главного лепестка под углами φ = 0 ̊ , 2 ̊ , 4 ̊ , 6 ̊ , 8 ̊ , 10 ̊
д) рассчитать относительную интенсивность боковых лепестков
диаграммы направленности в пределах 1-го квадранта (φ ≤ 90 ̊ )
е) величину несинфазности токов возбуждения ψ,
необходимую для того, чтобы угол максимального
излучения был равен φ1
ж) коэффициент направленного действия.
2. Нарисовать антенную решетку и построить в прямоугольной системе координат ориентировочную диаграмму направленности.
Примечание: Отсчет углов φ производится относительно перпендикуляра к оси, вдоль которой расположены излучатели









Таблица вариантов задачи No 1

(М соответствует предпоследней цифре, а W – последней цифре варианта слушателя).

М 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
d1/λ 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75
W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
n 15 12 14 10 9 7 6 8 11 7
Ψ1 ̊ 5 7 10 15 20 25 30 35 12 18

Указания:
Коэффициент направленного действия (КНД) определяется по формуле:
,
где: значение 2φ0,5 ̊ выражается в градусах.

Литература: Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройст-
   ва. Учебник для Вузов – 3-е изд., доп. И перераб.
- М.: Радио и связь, 1981 ( § 7.1, 7.2, 7.3)

Задача No 2а (варианты 00 – 29)

Пирамидальная рупорная антенна (рис.1) имеет оптималь-ную длину и возбуждается прямоугольным волноводом на частоте f (табл. 2). Ширина диаграммы направленности в плоскостях Е и Н одинакова, а коэффициент направленного действия равен Д (табл. 2).

Необходимо определить:

а) размеры поперечного сечения, питающего рупор волновода а и в
б) размер раскрыва рупора в плоскости Н - ар
в) размер раскрыва рупора в плоскости Е - вр
г) ширину диаграммы направленности по направлениям нулевого
излучения.
Таблица вариантов задачи No 2а
(М соответствует предпоследней цифре, а W – последней цифре номера студенческого билета).

М 0 1 2 3 4
Д 100 150 200 250 300
W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
f [ГГц] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Указание: Ширину диаграммы основного лепестка диаграммы
направленности по направлениям нулевого излучения
  можно определить из формулы:

Литература: Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для Вузов. – 3-е изд., доп. И перераб. – М.: Радио и связь, 1981 ( §7.5, 10.1)


Задача No 2б (варианты 30 – 59)

Антенна в виде параболоида вращения имеет угол раскрыва ψ0 (табл. 3) и коэффициент направленного действия Д (табл. 3) при длине волны λ и коэффициенте использования поверхности ν = 0.5.



Необходимо определить:

а) радиус раскрыва антенны R0
б) фокусное расстояние f
в) объяснить, почему коэффициент использования поверхности ν <1.

Таблица вариантов задачи No 2б.

(М соответствует предпоследней цифре, а W – последней цифре варианта слушателя)

Таблица 3
М 5 6 7 8 9
ψ0 30 ̊ 32 ̊ 35 ̊ 37 ̊ 40 ̊
W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
λ [см] 12 10 8 6 7 4 3 5 2 3
Д 600 700 800 900 1000 1500 2000 1200 2500 3000