2. Определение коэффициента полезного действия фидера бортовой антенны
В согласованном режиме коэффициент полезного действия фидера определяется по формуле:
зф1=e-0.23бlф, (2.1)
где б- коэффициент затухания в фидере(принять равным 0.1 дБ/м);
lф-длина фидера, м
Подставляя в формулу 2.1 имеющиеся значения мы имеем:
зф1=e-0.23*0.1*3=е-0.069=0.934
Выбор конструктивных размеров антенн.
Проектируемая антенна представляет собой синфазную решетку, элементом которой является спиральная антенна с небольшим количеством витков.
Количество элементов решетки определяется коэффициентом усиления антенны, необходимым для обеспечения заданного уровня мощности сигнала на входе приемного устройства.
Коэффициент усиления определяется из формулы:
(2.2)
где r-расстояние от поверхности Земли до точки расположения спутника на орбите;
зф1-коэффициент полезного действия фидера передающей антенны;
зф2-коэффициент полезного действия фидера приемной антенны(положить равным единице);
F-множитель ослабления в земной атмосфере (положить равным 0.8).
Из формулы (2.2) получаем, что коэффициент усиления равен:
(2.3)
Подставляя наши данные в формулу(2.3), найдем коэффициент усиления:
Размещено на http://www.allbest.ru/
10
Размещено на http://www.allbest.ru/
После этого определяем количество витков в спиральной антенне из условия:
(2.4)
где l?л;
n - количество витков спирали;
d - шаг спирали.
Шаг спирали d определяется из формулы:
d?лcosб (2.5)
где б-угол захода спирали, который выбирается из условия:
б=10?15?
Расчеты показывают, что как правило, количество витков спирали оказывается весьма большим. Применять одиночную спираль с большим количеством витков совершенно нецелесообразно, так как эффективно работают только несколько первых витков.
Поэтому одиночную многовитковую спираль можно «разрезать» на отдельные спирали с малым количеством витков (n=3?7), из которых потом уже формируется синфазная решетка. При этом предполагается, что коэффициент усиления антенны остается неизменным. Расстояние между осями спиралей обычно выбирается равным 0,5л.
Используя формулы (2.4) и (2.5) найдем общее количество витков для нашей антенны: