Μελέτη, Σχεδίαση Και Κατασκευή Κεραίας Παραβολικού Κυλίνδρου Στη Συχνότητα Των 10,25 Ghz Για Ραντάρ Συνεχούς Κύματος

Abstract

O σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη, η σχεδίαση και η κατασκευή μια κεραίας στη συχνότητα των 10,25 GHz για ένα σύστημα ραντάρ συνεχούς κύματος, το οποίο είχε ήδη κατασκευαστεί στο Εργαστήριο Μικροκυμάτων και Οπτικών Ινών.Συγκεκριμένα οι βασικές προδιαγραφές της κεραίας ήταν το υψηλό κατευθυντικό κέρδος της τάξης των 20 dB και το σχετικά μεγάλο εύρος μισής ισχύος του κυρίου λοβού στο κατακόρυφο επίπεδο, το οποίο έπρεπε να είναι περίπου 25º. Λόγω της ενδεχόμενης τοποθέτησης της κεραίας σε σύστημα ραντάρ έπρεπε να υπάρχει η δυνατότητα της μηχανικής περιστροφής του διαγράμματος ακτινοβολίας στο οριζόντιο επίπεδο με υψηλή γωνιακή ταχύτητα. Τέλος για να διατηρηθεί ο όγκος της κατασκευής σε λογικά επίπεδα έπρεπε η μέγιστη διάσταση της κεραίας να μην υπερβαίνει τα 35cm.Για να ικανοποιηθούν οι παραπάνω προδιαγραφές, επελέγη η λύση της κεραίας παραβολικού κυλίνδρου με ενεργό στοιχείο ένα δίπολο μήκους λ/2 που τροφοδοτείται από το άκρο του και έναν μεταλλικό κύλινδρο (παρασιτικό στοιχείο) ως δεύτερο ανακλαστήρα. Για την μελέτη των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας της παραπάνω κεραίας σχεδιάστηκαν και εξομοιώθηκαν πολλά μοντέλα στο πρόγραμμα Ansoft HFSS ώστε να βρεθεί η καλύτερη δυνατή διάταξη όσον αφορά τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας και την στιβαρότητα της κατασκευής. Μετά την κατασκευή της, η κεραία μετρήθηκε στον ανηχοϊκό θάλαμο του τμήματος. Στη συνέχεια δοκιμάστηκαν πειραματικά διάφορες παραλλαγές της αρχικής σχεδίασης για την βελτίωση των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας και κυρίως την καταπίεση των πλευρικών λοβών.