проект

1.

Автор М.И. Козлов
1

2.

Создание любой антенной решётки всегда начинается с выбора антенного
элемента (АЭ). К основным характеристика любого элемента являются:
1) Частотный диапазон
2) Коэффициент стоячей волны (КСВ)
3) Коэффициент усиления (КУ)
4) Форма диаграммы направленности (ДН)
Предварительное проектирование элемента было осуществлено в среде
разработки Antenna Magus. В качестве прототипа была выбрана антенна
типа Вивальди. Это копланарная широкополосная антенна, которая может
быть изготовлена из цельного куска листового металла, печатной
платы или диэлектрической пластины, металлизированной с одной или
обеих сторон.
2

3.

Выбранная антенна обладает большой широкополостностью
700 - 3000МГц, что позволяет использовать её в любом современном
сотовом диапазоне частот.
Полученные размеры одиночного элемента составляют 450мм*250мм.
3

4.

Основные электрические характеристики АЭ
КСВ
КУ
ДН в азимутальной плоскости на частоте 2.4 ГГц
4

5.

КУ в диапазоне частот 700-1900МГц
КУ в диапазоне частот 1900-3000МГц
Уровень боковых лепестков
Количество антенных элементов
- не менее 10Дби
- не менее 15Дби
- не более13Дб
– не более 4
5

6.

Расстояние 100мм
Расстояние 150 мм
Расстояние 200 мм
Как видим из ДН получение максимального КУ(самый узкий луч) и сохранение
боковых лепестков в пределах 13дБ достигается при расстоянии 200мм. Это значения
мы и возьмём за опорное.
Использование множителя решётки для предварительного выбора расстояния
между элементами позволяет сократить время на разработку, но не учитывает
взаимное влияние элементов.
Итоговую конфигурацию необходимо рассчитывать в полном объёме!!!
6

7.

КСВ элементов в составе решетки
КУ
ДН в азимутальной плоскости на частоте 2.4 ГГц
7

8.

В случае разработки антенных систем с электронным управлением
диаграммой направленности необходимо учитывать, что для каждого канала
необходима
установка
своих
амплитудно-фазовых
соотношений.
Количество этих соотношений зависит от диапазона частот и требуемых
углов сканирования.
Разнообразие сканирующих антенных решеток
8

9.

Существующие усилители мощности и фазовращатели для передающих
ФАР могут быть чувствительны к избыточному уровню отраженной энергии.
В частности, происходит временное блокирование излучения в результате
перегрузки тракта передающего канала или же полный выход из строя
отдельных каналов изделия.
Типовым решением данной проблемы является применение специальных
устройств, позволяющих трансформировать паразитное обратное излучение
в тепловую энергию.
К основным недостатками таких устройств относят дополнительные потери
(уменьшение КПД), повышенный тепловой режим работы изделия, а также
частотная узкополость.
Варианты оборудования для отведения отраженной энергией
9

10.

10

11.