Расчет активного элемента антенны

Характеристика направленности приемоизлучающей антенны судна имеет вид нижней полусферы, донные маяки - верхней полусферы.

При выборе оптимальной рабочей частоты следует учитывать расширение частотного диапазона, а также изменение размера антенн маяков с изменением частоты.

В результате многолучевости распространения акустического сигнала в след за сигналами от ПА на приемник поступают сигналы отражения от различных поверхностей (моря, судна, дна). В связи с этим длительность импульсов запроса составляет до 10 мс.

За диапазон обозначим 2 км.

Найдем оптимальную рабочую частоту:

(3.1)

Рассчитаем средний радиус цилиндра:

= 0,035 м (3.2)

Толщина сегмента:

δ = (0,2/ 0,25) = 0,01 м (3.3)

Радиусы колец равны:

= 0,04 м (3.4)

= 0,03 м (3.5)

Высота кольца в соответствии с направленностью антенны:

h = = 0,051 м, (3.6)

где - скорость звука в воде.

Размер сегмента:

t = = 0,01275 м (3.7)

Число призм в кольце:

n = = 17 шт (3.8)

Длина излучаемой волны:

= 0,128 м (3.9)

Коэффициент электромеханической трансформации для сегментированного цилиндра определяется из соотношения:

N = (2π· · · δ· h) / t = 4,9 H/ B (3.10)

Площадь излучающей поверхности равна:

0,0112 (3.11)

Электрическая емкость равна:

· = 7,041· (3.12)

Сопротивление излучателя, погруженного на воду:

= 45,33 кОм (3.13)

Сопротивление излучения преобразователя:

p· · = 278 кОм (3.14)

Сопротивление механических потерь в керамике:

= 3637 Ом (3.15)

Динамически активное сопротивление:

= 991 Ом, (3.16)

где - акустомеханический коэффициент полезного действия, равный 0,7

Эквивалентное сопротивление диэлектрических потерь:

= 1,02 Мом (3.17)

Полное активное сопротивление:

= 991 Ом (3.18)

Механическая добротность системы:

= 2,53 (3.19)

Полоса пропускания:

2∆F = = 4,62 кГц (3.20)

Другие стьтьи в тему

Регулируемый реверсивный тиристорный электропривод постоянного тока
В данном курсовом проекте рассматривается регулируемый электропривод. Регулируемым называется электропривод, который обеспечивает с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Этот сигнал може ...

Разработка преобразователя углового перемещения
В системах автоматического контроля и управления широко применяются различные преобразователи перемещений, значительный процент из которых составляют преобразователи угловых перемещений. От надёжности, точности, быстродействия преобразователей во многом зависит технико - экономичес ...