Тема: АНТЕННАЯ СИСТЕМА СПИРАЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ РЕЛИКТОВЫХ РЕКОМБИНАЦИОННЫХ ЛИНИЙ В ДИАПАЗОНЕ 1-2,6 ГГЦ

Реликтовые излучения (РИ), являющиеся остаточным излучением Большого взрыва, было предсказано Гамовым (1948) и открыто Пензиасом и Вильсоном в 1965 год. Последующие измерения его спектра, как с помощью наземной аппаратуры, так и с помощью спутников (1990) позволили установить, что спектр РИ с высокой точностью является чернотельным (физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах) с температурой T CMB=2.726 K. Следует подчеркнуть, что РИ изотропно, т.е. приходит со всех направлений на небесной сфере. Оно имеет шумовую природу и не коррелировано в любых двух бесконечно близких точках небесной сферы. Так же очень низкий ожидаемый уровень шумового сигнала за счет первичной рекомбинации делает задачу его обнаружения чрезвычайно трудной.
Исследование помеховой обстановки будет выполняться совместно Специальной Астрофизической Обсерваторией РАН и Казанским Федеральным Университетом, на данный момент существует два пункта наблюдений, один из которых - полигон ПРАЛ под Казанью, а другой - радиотелескоп РАТАН-600 на Северном Кавказе. Для исследования помеховой обстановки на данном этапе достаточно имеющихся в наличии в обеих организациях широкополосных измерителей спектра, которые могут быть установлены в пунктах наблюдения и работать в режиме спектроанализатора. При наличии соответствующего интерфейса (или при наличии интернета) спектры будут либо записываться на носитель, либо сбрасываться по интернету.
Определенную проблему составляет широкополосная антенна, которая требуется, если диапазон обзора достаточно широк (до 6 ГГц). Если ограничиваться поддиапазонами на 2-3 линии, то можно использовать простые конструкции антенн типа спиральные, логопериодические.
Задача выбора диапазона наблюдений состоит в нахождении компромисса между шириной полосы анализа и помехой обстановки, ожидается, что диапазоны, лежащие между 1.8 и 3 ГГц обеспечивают такой компромисс.
Благодаря тому, что наблюдения не связаны с каким либо объектом на небесной сфере (РИ приходит со всех направлений), то узкая диаграмма направленности не нужна. Наблюдения можно проводить простой антенной, направленной в зенит. Но необходимо позаботиться о сокращении до минимума боковых лепестков, чтобы не цеплять излучение земли и сильные источники помех, такие как геостационарные спутники.
Основные требования к антенне - это относительная стабильность ее параметров (главный лепесток, КНД (коэффициент направленного действия), S11 (коэффициент отражения по входу четырехполюсника), КСВ (коэффициент стоячей волны)) по всему выбранному частному диапазону [2].
Важное место среди различных типов широкополосных антенн занимают разнообразные спиральные антенны. Спиральные антенны являются слабонаправленными и средне направленными широкополосными антеннами эллиптической управляемой поляризации. Под антеннами управляемой поляризации понимают антенны, поляризационные параметры поля излучения которых могут изменяться электрическим путем. Они применяются в качестве самостоятельных антенн, возбудителей волноводно-рупорных антенн эллиптической и управляемой поляризации, элементов антенных решеток. [5]
Цель работы:
Целью выпускной квалификационной работы, является расчет антенной системы спирального типа для приема сигнала с частотой диапазона от 1 до 2.5 ГГц.
Задачи:
1. Рассмотреть спиральные антенны;
2. Ознакомиться с типами спиральных антенн;
3. Пронаблюдать схему и принцип действия;
4. Подобрать расчетные формулы;
5. Сделать выбор геометрических размеров;
6. Рассчитать антенную систему для приема сигнала спирального типа, с частотой от 1 до 2.5 ГГц;
7. Сделать выводы.
Купить

В процессе выполнения выпускной квалификационной работы было сделано следующее:
• рассмотрены типы спиральных антенн, ознакомилась со схемами построения и принципами работы подобных антенных систем;
• сделан выбор геометрических размеров антенной системы спирального типа;
• произведён расчет параметров антенной системы спирального типа для приема сигнала заданной частоты при помощи программы MMANA- GAL;
• построена серия диаграмм направленности в вертикальных и горизонтальных плоскостях;
• проведен анализ полученных результатов.

Купить