Устройство СВЧ антенн. Устройства СВЧ и антенны. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов направления
 Скачать 1.25 Mb.
|
6 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕЙПояснительная записка к курсовой работе должна состоять из шести разделов. Объём пояснительной записки составляет 25 − 35 страниц рукописного текста, в том числе необходимое количество рисунков, чертежей, графиков, таблиц. Материал пояснительной записки располагается следующим образом: титульный лист, содержание, разделы курсовой работы, заключение, указатель литературы, приложение. В первом разделе записывают задание на проект, результаты патентного поиска, условные обозначения, используемые в проекте с указанием размерностей. Задание оформляется в виде двух таблиц. Таблица 9 Входные данные для проекта
Таблица 10 Данные для расчета антенны
Во введении определяются и формулируются основные задачи курсовой работы, намечаются план и пути решения задачи. Объем введения не должен превышать 2 − 3 страниц. Во введении отмечается место и значение разрабатываемого устройства в технике СВЧ. Кратко рассматривается техническое задание, на базе чего выделяются основные конструкторские задачи, подлежащие решению в данной работе. Намечаются возможные пути, методы решения поставленных задач. Обзор технической литературы является важным разделом курсовой работы. Обзор производится на основе реферативных журналов: «Радиотехника» и «Метрология и измерительная техника» за последние 5 лет, а также с помощью электронного каталога и Интернет. В результате обзора студент должен хорошо разобраться в сути решаемой задачи, познакомиться с существующими аналогичными конструкциями и методами их расчёта, дать критическую оценку этих конструкций с позиций поставленной задачи, сделать выводы о пригодности той или иной конструкции для условий, поставленных техническим заданием. Таким образом, обзор технической литературы с анализом существующих конструкций и методов их расчёта становится одним из разделов научно-исследовательской работы, входящей в курсовое проектирование. Перечень литературы общей для большинства проектов дан в конце настоящей методической разработки. Обязательным для студентов является самостоятельный поиск и анализ дополнительной литературы, которая может включать монографии и периодические издания, как на русском, так и на иностранных языках. Во втором разделе анализируют задание на проект, обосновывают выбор метода расчета антенны, выбор линии передачи, типа излучателя или облучателя и антенны в целом. В этом разделе приводятся также особенности распространения радиоволн расчетного диапазона в атмосфере (ионосфере) и учет этих особенностей при выборе и проектировании антенн. В ходе выполнения этого раздела предусматривается выбор варианта конструкции и технико-экономическое обоснование этого выбора. Это означает, что вариант конструкции должен быть выбран из нескольких (двух, трёх) примерно равноценных с точки зрения обеспечения заданных радиотехнических характеристик. Целесообразность применения одной из равноценных конструкций определяют при этом не только технические, но и экономические факторы. Принцип технико-экономического отбора варианта конструкции должен использоваться на всех этапах конструирования, начиная с выбора типа конструкции устройства в целом и кончая разработкой конструкции отдельных деталей. В число технико-экономических показателей, служащих для сравнения вариантов конструкции, могут входить масса, габариты, сложность конструкции, количество нормализованных узлов и деталей, технологичность, себестоимость, ремонтопригодность и др. Сравнение по этим показателям может быть как количественным, так и качественным. Рекомендуется составление принципиальной электрической схемы устройства, в котором может работать разрабатываемое устройство, что преследует цель проиллюстрировать назначение этого устройства, возможности его применения. Принципиальная схема выполняется на листах формата А4 в соответствии со стандартами ЕСКД и помещается в приложении пояснительной записки. В третьем разделе приводят расчеты заданного антенно-фидерного устройства. Этот раздел является важнейшим, его разработке должно уделяться основное внимание. Расчеты проектируемого устройства обычно начинают с выбора и расчета линии передачи (ЛП) (волновода, коаксиальной линии передачи, полосковой линии), определения характеристик ЛП [9, 10] (максимальной мощности, диапазона частот и пр.). Затем рассчитывают основные характеристики и размеры элементов устройства (излучателя, облучателя) и всего устройства в целом. Расчетная часть заканчивается разработкой конструкции проектируемого устройства. Конструкция антенны разрабатывается студентом самостоятельно и представляет собой эскиз антенны в составе радиотехнической системы, а также описание функций, которые выполняет антенна. При выполнении этого раздела используются литературные данные. Для проектируемого устройства приводятся методики измерений основных характеристик. Например, для антенн – это методики измерения диаграммы направленности (ДН), коэффициента усиления, поляризационной характеристики. Причем, нужно из ряда существующих методик выбрать методику, подходящую для данного устройства [6]. При необходимости методики измерения дополняют методикой настройки и регулировки антенно-фидерного устройства. Существенно, что в технике СВЧ радиотехнические характеристики изделия теснейшим образом связаны с его конструкцией. Поэтому электрический и конструктивный расчёт всегда совмещаются в единый конструктивно-электрический расчёт. Для изделий диапазона СВЧ весьма важным оказывается выбор материалов, выбор покрытий, качество и способ обработки поверхностей, тип контактных соединений, форма изделий, размеры и их предельные отклонения и т. д. Все перечисленные факторы, существенным образом влияют не только на конструктивные показатели изделий, но, прежде всего на радиотехнические характеристики, которые должны быть достигнуты в соответствии с требованиями технического задания. Таким образом, основной задачей конструирования должно быть выявление связи между выходными радиотехническими параметрами изделия, работающего в СВЧ электромагнитных полях, и его конструкцией. Следует иметь в виду, что разработка конструкции всегда основана на определённой конкретной технологии. При выборе конструктивных решений в значительной степени предопределяются и технологические процессы, их реализующие, поэтому, выбирая и обосновывая конструкцию устройства, наряду с обеспечением технических требований, связанных с условиями эксплуатации изделия, необходимо в равной мере учитывать производственно-технологические требования, добиваясь технологичности конструкции. Технологичность определяется суммой таких свойств конструкции, которые обеспечивают освоение и выпуск изделия производством в заданных количествах с минимальными затратами времени и средств. В курсовой работе не ставится задача разработки технологического процесса изготовления, сборки, настройки и т. д. Однако указания на метод изготовления, основные технологические процессы, применимые для изготовления данного устройства, должны содержаться в пояснительной записке. Сборочный чертёж должен отражать как конструкцию разрабатываемого устройства, так и предполагаемую технологию изготовления и сборки. Параллельно с разработкой конструкции СВЧ устройства должны быть рассмотрены вопросы его конструкторской надёжности. В курсовой работе эти вопросы решаются без расчётов − качественно. Разработчик должен продумать и принять меры для повышения надёжности контактных устройств; паяных, сварных соединений; полупроводниковых и других электронных приборов входящих в состав СВЧ конструкции; гальванических и антикоррозийных покрытий; элементов, подвергающихся нагреву; элементов чувствительных к ударам, вибрациям; элементов, подверженных опасности электрического пробоя и т. д. Таким образом, при оценке надёжности главное внимание должно уделяться разработке конструктивных мер, способствующих повышению надёжности, как отдельных элементов конструкции, так и всего устройства в целом. Результаты расчетов записывают в таблицы, которые оформляют следующим образом. Записывают номер таблицы и ее название. Каждый столбец (или строка) таблицы должны иметь свое назначение, обозначение и единицу измерения. Для каждой рассчитываемой величины записывают алгебраическую формулу, затем переписывают ту же формулу с подставленными в нее числовыми значениями и, наконец, приводят результаты вычислений. Расчеты выполняют с помощью ПЭВМ. В четвертом разделе описывают методики экспериментальных исследований параметров проектируемого устройства [6], а также, при необходимости, методику настройки. В пятом разделе отражают вопросы электромагнитной совместимости (ЭМС), влияние антенн, линий передачи, а также радиоэлементов (в высокочастотном диапазоне) на параметры ЭМС радиотехнических систем [5, 13], а также вопросы экологической безопасности [19, 20]. В шестом разделе приводят результаты расчетов напряженностей электрического поля для передающих антенн, либо значения сигнала на входе согласованного приемника для приемных антенн и выводы по проделанной работе. Заключение по проделанной работе – это качественная или количественная оценка источников погрешностей методов расчета устройства, измерения его характеристик, это предложения по устранению различных источников ошибок, по совершенствованию методических пособий, а также анализ соответствия характеристик рассчитываемого устройства техническому заданию. |