تاریخ [ | ]

اولین آنتن سهموی طراحی شده توسط هاینریش هرتز

آنتن سهموی توسط فیزیکدان آلمانی ، هاینریش هرتز ، در سال 1887 اختراع شد. هرتز در طول آزمایشات خود از بازتابنده های استوانه ای سهمی استفاده کرد تا باعث تحریک آنتن های دو قطبی شود. آنتن دارای اندازه دیافراگم 1.2 متر عرض و با فرکانس حدود 450 مگاهرتز بود. بازتابنده از فولاد ورق روی ساخته شده است. هرتز با داشتن دو آنتن از این دست ، یکی انتقال دهنده و دیگری دریافت کننده ، با موفقیت وجود امواج الکترومغناطیسی را که ماکسول 22 سال قبل پیش بینی کرده بود ، به نمایش گذاشت.

به طور معمول ، آنتن های بازتابنده الگوی تغذیه گسترده تری را به الگوی باریک تر آنتن می دهند.

لبه آینه و صفحه Z سطحی را تشکیل می دهند که دیافراگم آینه نامیده می شود. در این حالت به شعاع R شعاع دیافراگم گفته می شود و زاویه 2ψ زاویه دیافراگم آینه است. نوع آینه به زاویه باز بستگی دارد:

• اگر ψ< π/2 - зеркало называют мелким или длиннофокусным;
• اگر ψ> π / 2 - عمیق یا تمرکز کوتاه ،
• اگر ψ = π / 2 - به طور متوسط.

کانون تغذیه آنتن می تواند در کانون آینه F قرار داشته باشد یا نسبت به آن جبران شود. اگر کانون تغذیه در کانون آنتن قرار داشته باشد ، به آن فوکوس مستقیم می گویند. آنتن های فوکوس مستقیم در اندازه های مختلف موجود هستند ، در حالی که آنتن های متقارن پاییزی که خوراک آن در کانون آینه نیست ، معمولاً از 1.5 متر قطر فراتر نمی روند. به چنین آنتن هایی اغلب آنتن های افست گفته می شود. مزیت آنتن افست افزایش آنتن بالاتر است که به دلیل عدم سایه اندازی دیافراگم آینه توسط خوراک است. بازتابنده آنتن های افست یک طرف بریده شده از یک سهماب انقلاب است. کانون تغذیه در چنین آنتن هایی در صفحه کانونی بازتابنده قرار دارد.

آنتن بازتابنده می تواند دارای یک آینه بیضوی اضافی (طرح آینه ای دو آینه Gregory) یا یک آینه هذلولی اضافی (طرح آینه ای Cassegrain با دو آینه) باشد که کانون ها در صفحه کانونی آنتن بازتابنده قرار دارند. در این حالت ، خوراک در کانون آینه اضافی قرار دارد.

آنتن بازتابنده می تواند همزمان چندین خوراک در صفحه کانونی آنتن قرار داشته باشد. هر خوراک یک الگوی تابشی را تشکیل می دهد که در جهت مورد نظر هدایت می شود. تابش کننده ها می توانند در طول موج های مختلف (") یا هر کدام به طور همزمان در چندین باند کار کنند.

محل کانونی و صفحه کانونی آینه آنتن به دامنه طول موج عملکرد بستگی ندارد.

بسته به وظایف و خوراک ، آنتن بازتابنده یک الگوی جهت کلی با اختلاف کلی (برای جهت یاب) یا چندین نمودار چند جهته به طور همزمان - در هنگام استفاده از چندین منبع تغذیه ، ایجاد می کند.

انواع آینه [ | ]

انواع زیر از آینه بیشترین استفاده را در فناوری دارند:

ویژگی های طراحی[ | ]

آینه معمولاً از یک پایه دی الکتریک تشکیل شده است (الیاف کربن - برای آنتن های فضایی) که با ورق های فلزی ، رنگ رسانا ، فویل پوشانده شده است. در همان زمان ، ورق ها اغلب سوراخ دار و یا به صورت مشبک هستند ، که به دلیل تمایل به کاهش وزن سازه و همچنین به حداقل رساندن مقاومت در برابر باد و بارندگی است. با این حال ، چنین آینه ای ناپیوسته منجر به عواقب زیر می شود: مقداری از انرژی از طریق آینه نفوذ می کند ، که منجر به ضعف هدایت آنتن و افزایش تابش در پشت بازتابنده می شود. کارایی آنتن با آینه ناپیوسته توسط فرمول محاسبه می شود T = P p r P p a d (\ نمایش سبک T = (\ frac (P_ (pr))) (P_ (پد))))جایی که P p r (\ displaystyle P_ (pr))قدرت تابش در پشت بازتابنده است ، و P p a d (\ displaystyle P_ (پد))قدرت تابش بازتابنده (موج حادثه) است. اگر یک تی< 0 , 01 {\displaystyle T<0,01} ، آینه ناپیوسته خوب در نظر گرفته می شود. این شرط معمولاً زمانی محقق می شود که قطر سوراخ های آینه سوراخ دار کمتر از باشد 0.2 λ (\ displaystyle 0.2 \ lambda)و مساحت کل سوراخ ها تا 0.5 - 0.6 (\ سبک نمایش 0.5-0.6)از کل منطقه آینه. برای آینه های مشبک ، قطر سوراخ نباید بیش از حد باشد 0 ، 1 λ (\ سبک نمایش 0،1 \ lambda) .

اشعه دهنده [ | ]

الگوی تابش آنتن سهموی توسط خوراک تشکیل می شود. می توان به ترتیب یک یا چند فید در آنتن وجود داشت ، به ترتیب یک یا چند الگوی تابش در آنتن ایجاد می شود. این کار برای مثال به منظور دریافت سیگنال به طور همزمان از چندین ماهواره ارتباط فضایی انجام می شود.

دهانه خوردها در صورت استفاده از چندین منبع تغذیه در یک آنتن ، در کانون بازتابنده سهموی یا در صفحه کانونی آن قرار دارد. چندین فید چندین الگوی تابش را در یک آنتن تشکیل می دهد ، این امر هنگام اشاره همزمان یک آنتن به چندین ماهواره ارتباطی ضروری است. θ = k λ / d (\ نمایشگر \ تتا = k \ lambda / d \ ،),

جایی که K عاملی است که بسته به شکل بازتابنده کمی تغییر می کند و d قطر بازتابنده بر حسب متر ، عرض نمودار نیمه توان θ در رادیان است. برای یک بشقاب ماهواره ای 2 متری که در باند C کار می کند (3-4 گیگاهرتز برای دریافت و 5-6 گیگاهرتز برای انتقال) ، این فرمول عرض الگوی تابش حدود 2.6 درجه را ارائه می دهد.

سود آنتن با فرمول تعیین می شود:

G = (π k θ) 2 e A (\ سبک نمایش G = \ چپ ((\ frac (\ pi k) (\ تتا)) \ راست) ^ (2) \ e_ (A))

در این حالت ، یک رابطه معکوس بین افزایش و عرض تیر وجود دارد.

آنتن های سهموی با قطر بزرگ پرتوهای بسیار باریکی تولید می کنند. نشان دادن چنین پرتویی به سمت ماهواره ارتباطی مشکل ساز می شود ، زیرا می توانید به جای لوب اصلی ، آنتن را به سمت لوب کناری هدایت کنید.

الگوی آنتن یک پرتو اصلی باریک و لوب های کناری است. قطبش دایره ای در تیر اصلی مطابق با وظایف تنظیم شده است ، سطح دو قطبی شدن در مکان های مختلف تیر اصلی متفاوت است ، در لوب های سمت اول قطبش به سمت مخالف تغییر می کند ، از چپ - به راست ، راست - به چپ.

مشخصات آنتن بازتابنده[ | ]

مشخصات آنتن بازتابنده در قسمت دور اندازه گیری می شود.

حقایق جالب[ | ]

کاربرد [ | ]

آنتن های سهموی به عنوان آنتن های با سود بالا برای انواع زیر از ارتباطات استفاده می شوند: ارتباط رله رادیویی بین شهرهای اطراف ، خطوط ارتباطی بی سیم WAN / LAN برای انتقال داده ، ارتباط ماهواره ای و ارتباط بین فضاپیما. همچنین از آنها برای تلسکوپ های رادیویی استفاده می شود.

از آنتن های سهموی به عنوان آنتن رادار برای کنترل کشتی ها ، هواپیماها و موشک های هدایت شونده نیز استفاده می شود. با ظهور گیرنده های تلویزیون ماهواره ای خانگی ، آنتن های سهموی به یکی از ویژگی های مناظر مدرن شهری تبدیل شده اند.

اصل عملکرد آنتن سهموی

هنگامی که ابعاد آنتن چندین برابر طول موج عملیاتی باشد ، از یک آنتن سهموی برای ایجاد تابش بسیار جهت دار در محدوده مایکروویو استفاده می شود. آنتن از یک آینه فلزی (بازتاب دهنده) به شکل سهمی و یک خوراک واقع در کانون آن تشکیل شده است. یک آنتن با آینه به شکل یک سهموی انقلاب (شکل 1) با دیافراگم به شکل یک دایره با قطر 2R در این کار بررسی شده است. یک خط مستقیم عمود بر صفحه دیافراگم و عبور از مرکز آن محور آینه است ، نقطه O تقاطع محور با سطح آینه راس آن است. فاصله f از بالای آینه تا کانون F را فاصله کانونی می نامند. شکل زیر مسیر تیرها را در آنتن سهموی نشان می دهد.

شکل 1 - نمودار آنتن سهموی.

شکل 2 - مسیر تیرها در آنتن سهموی.

انتخاب ابعاد هندسی آینه سهمی

برای محاسبه قطر دهانه آینه ، از فرمول رادار استفاده خواهیم کرد:

ما همه مقادیر را می دانیم ، سپس از فرمول G بیان می کنیم - افزایش آنتن:

با دانستن اینکه G = D؟ A ، در کجا D جهت دهی آنتن است (قرار دادن؟ A = 1 - کارایی) ، G = D

در نتیجه ، D = 7127.

S کجا اندازه هندسی دیافراگم آینه است (S =؟ R2) ؛ ؟ - ضریب استفاده از آینه ، که نشان می دهد به طور موثر از کل سطح آینه استفاده می شود ، معمولاً 0.65 × 0.64 (0.7) است.

قطر دیافراگم آینه تابعی از پرتوی مورد نیاز است و همچنین تا حدودی به دامنه و پاسخ فاز در دیافراگم آینه بستگی دارد. قانون توزیع دامنه میدان در طول سطح دیافراگم آینه توسط الگوی تابش خوراک تعیین می شود ، اگر از تلفات هنگام بازتاب از آینه غافل شویم. برای اکثر خوراکهای مورد استفاده ، توزیع دامنه در یکی از صفحات (افقی یا عمودی) در امتداد دیافراگم آینه را می توان با دقت کافی توسط قانون (1-x2) p تقریب زد ، جایی که x مختصات رسم شده از محور آنتن ؛ p = 0،1،2،3 - عدد صحیح.

بیایید شعاع قسمت محدب آینه را محاسبه کنیم. برای این منظور ، گرافیکی از تابع شعاع دیافراگم در برابر فاصله y (x) = (4f x) 0.5 ترسیم می شود ، جایی که f فاصله تا کانون است. نتیجه یک نمودار است که در شکل 12 نشان داده شده است.

شکل 3 - وابستگی شعاع باز شدن به فاصله.

شعاع قسمت سهموی آینه 0.9 متر است. در نتیجه ، ابعاد هندسی آینه کاملاً مشخص می شود.

انتخاب تابشگر و محاسبه آن

برای محاسبات بیشتر ، شما باید خوراکی متناسب با این آنتن انتخاب کنید. یکی از قسمتهای مهم آنتن سهموی ، تغذیه اولیه است که در کانون آینه قرار گرفته است. در حالت ایده آل ، الزامات زیر به آن تحمیل می شود: 1) خوراک نباید انرژی را در جهت مخالف جهت آینه ساطع کند ، زیرا این تابش توسط آینه متمرکز نیست و بنابراین الگوی جهت اصلی را تحریف می کند. 2) نمودار تابش باید تابش یکنواخت آینه را تضمین کند و بنابراین حداکثر هدایت را بدست آورد. 3) نمودار خوراک باید به گونه ای باشد که فاز میدان در دیافراگم آینه ثابت باشد. تابشی که کاملاً این نیازها را برآورده کند عملاً وجود ندارد. هنگام طراحی آنتن های سهمی ، از تغذیه هایی به صورت ویبراتور نیمه موج ، انتهای باز موجبر ، شاخ و شکاف استفاده می شود ، اگرچه فقط تا حدی شرایط ذکر شده را برآورده می کنند.

بیایید برخی از انواع تابش دهنده ها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

موضوع گفتگوی امروز ما آنتن سهموی است. واقعیت این است که بسیاری از مردم به اشتباه همه آنتن های تلویزیون ماهواره ای را اینگونه صدا می زنند. در واقع همه این دستگاه ها آنتن های سهمی نیستند. این فقط یک نوع از این تجهیزات است. بیایید ابتدا این مفهوم را تعریف کنیم. بنابراین ، ماهواره تجهیزات آینه ای است که برای دریافت سیگنال از ماهواره ها طراحی شده است.

حالا بیایید مستقیماً به سراغ نماها برویم. آنتن سهموی رایج ترین این موارد است. این برای دریافت پخش رادیویی استفاده می شود ، و همچنین برای تلویزیون و ایجاد دسترسی به اینترنت در نظر گرفته شده است. این نوع دستگاه ها دو نوع هستند.

نوع اول تمرکز مستقیم است. این یک نوع کلاسیک از سهموی انقلابی است. این آنتن سهموی می تواند هم در باند C و هم در باند Ku کار کند. همچنین امکان کارکرد دستگاه در حالت ترکیبی نیز وجود دارد. نوع دوم آنتن افست است. این نوع معمولاً برای دریافت فردی از پخش ماهواره ای معمول است. این آنتن یک سهموی بیضوی است. کانون این بخش کمتر از مرکز هندسی دستگاه است.

این ترتیب کمک می کند تا سایه زدن ناحیه مفید هم توسط دستگاه تابش و هم از طریق تکیه گاه های آن از بین برود. بنابراین ، این آنتن سهموی دارای ضریب بالاتر از نسخه قبلی با همان منطقه بازتابنده است. و نصب خوراک پایین تر از مرکز ثقل آنتن ، به شما امکان می دهد پایداری آن را هنگام قرار گرفتن در معرض باد افزایش دهید ، زیرا تقریباً به صورت عمودی نصب می شود.

به دلیل قرارگیری آنتن در کاسه ، تجمع خارج می شود. همانطور که می دانید ، آنها کاملاً می توانند کیفیت سیگنال را تحت تأثیر قرار دهند. زاویه شیب این آنتن بسته به موقعیت مکانی در عرض جغرافیایی خاص می تواند متفاوت باشد. این نوع آنتن در همان دامنه های آنتن فوکوس مستقیم کار می کند.

نوع بعدی آنتن های توروئیدال است. این محصول به دسته جدیدی از دریافت ماهواره تعلق دارد (بدون استفاده از دستگاه های پیچ در پیچ). تفاوت این آنتن با همه دستگاه های قبلی در این است که سهموی آن از سطح بازتاب طراحی بهتری برخوردار است. به لطف بازتابنده دوم ، امکان نصب تعداد بیشتری مبدل دریافت کننده سیگنال وجود دارد.

این آنتن از فولاد گالوانیزه مخصوص ساخته شده است که با لاک پلی استر پوشانده شده است. نگهدارنده آن می تواند حداکثر 16 مبدل را در خود جای دهد. بین آنها ، یک تورفتگی حداقل 3 درجه مجاز است. درست است که نصب به رعایت دقیق زاویه ، تمایل و آزیموت نیاز دارد. مزیت این آنتن این است که امکان نصب موتور مخصوصی بر روی آن وجود دارد که قادر است دستگاه را در جهت ماهواره مورد نیاز بچرخاند.

اخیراً ، آنتن سهموی WiFi مطرح شده است. همانطور که از نام خود حدس زده اید ، این قابلیت کار بدون اتصال سیمی را دارد. در اصل ، این همان چیزی است که می خواستم در مورد آنتن ها به شما بگویم.

معرفی

تجزیه و تحلیل مشخصات فنی

1.1 خصوصیات هندسی اساسی یک سهموی انقلاب

1.2 نمودار و اصل عملکرد آنتن سهموی

1.4 کارایی آنتن سهموی. خوراک بهینه

1.5 عواملی که باعث کاهش هدایت آنتن می شوند

محاسبه پارامترهای آنتن

1 محاسبه ابعاد هندسی آنتن

2 محاسبه ابعاد هندسی خوراک

3 محاسبه الگوی تابش تابش

4 محاسبه توزیع دامنه آنتن

5 محاسبه الگوهای تابشی تقریبی

6 محاسبه الگوهای تابش در فرکانس متوسط

7 محاسبه الگوهای تابش با در نظر گرفتن سایه ایجاد شده توسط روشن کننده

8 تخمین خطا

9 محاسبه تراوش انرژی

محاسبه پارامترهای انتقال موج کواکسیال.

توسعه طراحی گره های اصلی آنتن

اصلاح محاسبات الگوی تابش

بخش اقتصادی

1 مفاهیم اساسی

2 محاسبه هزینه آنتن بازتابنده

3 اثر مثبت

بخش ایمنی و پایداری

7.1 مشخصات شرایط کار اپراتور کامپیوتر

7.2 رنگ و بازتاب

3 روشنایی

4 پارامتر خرد

5 صدا و لرزش

6 تابش الکترومغناطیسی و یونیزان

7.7 رژیم کاری

7.8 اطمینان از ایمنی برق

9 محاسبه روشنایی

7.10 محاسبه سطح سر و صدا

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

در این کار ، یک خوراک به شکل انتهای باز یک موجبر مستطیل شکل برای آنتن تک آینه با ابعاد هندسی مشخص آینه و دامنه فرکانس طراحی شده است. محاسبه و ارزیابی پارامترهای اصلی آنتن انجام می شود ، طراحی واحدهای اصلی و نصب خوراک طراحی شده پیشنهاد می شود. هدف از این کار بررسی امکان محاسبه خصوصیات جهت آنتن سهموی تک آینه با استفاده از روش توزیع دامنه کامپوزیت است.

منظور از آنتن سهموی آنتن دهانه دیافراگم است. آنتن های دیافراگم آنتن هایی هستند که از دهانه ای به نام دیافراگم تابش می کنند.

آنتن دیافراگم عمدتا در محدوده مایکروویو استفاده می شود. طول موج کوتاه امکان طراحی آنتن هایی را دارد که بسیار بزرگتر از طول موج هستند. در نتیجه ، امکان ایجاد آنتنهایی با جهت بسیار زیاد با ابعاد نسبتاً کوچک وجود دارد. بعلاوه امکان ایجاد آنتنهایی با شکل خاص وجود دارد که با توجه به هدف خاص آنتن تعیین می شود.

آنتن دیافراگم نوع اصلی آنتن رادار است. آنها همچنین به طور گسترده ای در ناوبری رادیویی ، نجوم رادیویی ، در سیستم های کنترل مهندسی رادیو برای ماهواره های زمین مصنوعی و فضاپیماها ، در خطوط انتقال رله رادیویی و غیره استفاده می شوند

بیایید آنتن های بازتابنده را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم. آنتن های آینه ای آنتن هایی هستند که در آنها دیافراگم در نتیجه بازتاب یک موج الکترومغناطیسی از سطح فلز یک بازتابنده خاص (آینه) تشکیل می شود. منبع موج الکترومغناطیسی معمولاً یک آنتن الکترومغناطیسی است که در این حالت آینه خور یا به سادگی تغذیه نامیده می شود. آینه و خوراک عناصر اصلی آنتن بازتابنده هستند. سطح آینه به گونه ای شکل گرفته است که الگوی جهت مورد نظر را تشکیل می دهد. آینه ها به شکل پارابولویید انقلاب ، پارابولویید کوتاه ، استوانه سهموی یا استوانه پروفیل خاص ، متداول ترین آنها هستند. خوراک در کانون paraboloid یا در امتداد خط کانونی آینه استوانه قرار می گیرد. بر این اساس ، برای یک پارابولویید ، خوراک باید به صورت نقطه ای ، برای یک استوانه - به صورت خطی باشد.

موج الکترومغناطیسی ساطع شده از خوراک ، با رسیدن به سطح رسانای آینه ، جریاناتی را بر روی آن تحریک می کند که یک میدان ثانویه ایجاد می کنند ، که معمولاً به آن میدان موج منعکس شده می گویند. برای اینکه قسمت اصلی انرژی الکترومغناطیسی تابش شده روی آینه بیفتد ، خوراک باید در جهت آینه فقط به یک نیمکره تابانده شود و به نیمکره دیگر تابش نکند. به چنین انتشار دهنده هایی یک طرفه گفته می شود. یک خوراک نقطه ای (به عنوان مثال ، یک شاخ یا انتهای باز یک موجبر) ، که در کانون پارابولوئید قرار دارد ، یک موج کروی در سطح آینه ایجاد می کند. آینه آن را به موج صفحه ای تبدیل می کند ، یعنی پرتوی متفاوت پرتوی به موازی تبدیل می شود ، و به این ترتیب تشکیل یک الگوی جهت دار تیز حاصل می شود.

.تجزیه و تحلیل مشخصات فنی

1.1خصوصیات هندسی اساسی یک سهموی انقلاب

دستگاه های آنتن مشابه بازتابنده های نوری یا نورافکن ها به طور گسترده ای در محدوده مایکروویو استفاده می شوند. چنین آنتن هایی از یک منبع موج اولیه و یک یا چند آینه تشکیل شده است که جبهه موج این منبع را به یک حالت معین ، معمولاً مسطح تبدیل می کند. قبل از اقدام به بررسی آنتن های منعکس کننده مایکروویو ، توصیه می شود روابط اساسی هندسی را که برای یک سهموی چرخشی و یک استوانه سهموی معتبر است به یاد بیاورید - سطوحی که بیشترین آنتن های بازتابنده بر روی آنها قرار دارند.

شکل 1.1

بیایید با paraboloid of Revolution (شکل 1.1) یک سیستم مختصات مستطیل شکل با منشا در راس paraboloid (نقطه O) و محور OZ تراز شده با محور کانونی paraboloid (خط OF) و سیستم مختصات قطبی اتصال دهیم با مرکز در کانون (نقطه F) و خواندن زاویه ? از FO مستقیم سطح یک سهموی انقلاب در یک سیستم مختصات مستطیلی (X ، Y ، Z) با معادله توصیف می شود:

(1.1)

و در سیستم قطبی (ص ،؟) - با معادله:

(1.2)

جایی که f = OF فاصله کانونی paraboloid است.

دهانه یا دیافراگم پارابولویید به سطح مسطحی گفته می شود که با لبه پارابولویید محدود شده باشد.

شعاع این سطح Ro (شکل 1.1 را ببینید) شعاع دیافراگم و زاویه 2 نامیده می شود ?0- بگذارید زاویه باز شود ( ?0زاویه بین محور کانونی و یک خط مستقیم است که از کانون به لبه پارابلوئید کشیده می شود). برای شعاع دیافراگم Ro و زاویه باز 2 ?0نسبت های زیر درست است:

(1.3)

(1.4)

(1.5)

اگر زاویه باز شدن 2 باشد ?0اگر زاویه دیافراگم 2 باشد ، پارابولویید مربوطه را فوکوس طولانی می نامند ?0>?, سپس - تمرکز کوتاه. تمرکز طولانی پارابولوئید Ro<2f, а у короткофокусного - Ro>2f

به یاد می آورید که زاویه شعاع با یک زاویه رسم شده است؟ به محور کانونی ، و حالت عادی سطح پارابولوئید در این نقطه برابر است با؟ / 2. مساحت سطح کار آنتن به اندازه دیافراگم و زاویه بازشو بستگی دارد و می تواند توسط فرمول تعیین شود:

اگر منشأ یک موج کروی در کانون پارابولوئید قرار گیرد ، پس از انعکاس این موج از پارابولوئید ، قسمت جلویی آن صاف می شود.

شکل 1.2

سیلندر سهموی (شکل 1.2) سطحی است که با معادله توصیف می شود:

(1.7)

فاصله از خط کانونی FF تا محور OY فاصله کانونی نامیده می شود و با f نشان داده می شود. اگر یک منبع خطی درون فازی در امتداد خط FF قرار گیرد ، آنگاه جبهه موج موج پس از انعکاس از استوانه سهموی صاف می شود.

1.2نمودار و اصل عملکرد آنتن سهموی

نمودار آنتن سهموی در شکل (1.3) نشان داده شده است. آنتن از یک آینه فلزی به شکل یک سهموی انقلابی و یک خوراک قرار گرفته در کانون تشکیل شده است.

شکل 1.3

اجازه دهید ابتدا به اصل کار آینه های سهمی نوری (نورافکن ها) بپردازیم ، که مانند لنزهای نوری ، برای تبدیل جلو کروی موج منبع به یک جلو مسطح عمل می کنند. اصل عملکرد آینه سهمی در این واقعیت شرح داده شده و شامل این واقعیت است که پرتوهای واگرا از منبع در کانون آینه می آیند ، پس از انعکاس از سطح آن ، موازی می شوند.

دو پرتو دلخواه را در نظر بگیرید - 1 و 2 ، که توسط یک منبع در کانون توجه قرار گرفته و بر روی آینه سهموی ساطع می شوند (شکل 1.3). Ray 1 ، در نقطه a رخ می دهد ، یک زاویه را تشکیل می دهد با محور ، و اشعه 2 ، در نقطه b اتفاق می افتد ، یک زاویه را تشکیل می دهد با یک محور paraboloid. با توجه به خصوصیات پارابولویید که در بالا توضیح داده شد ، پرتوهای 1 و 2 در نقاط a و b زاویه هایی با سطح نرمال با سطح پارابولوئید تشکیل می دهند و به ترتیب. از آنجا که زاویه بازتاب با زاویه بروز برابر است ، زاویه انعکاس پرتوی 1 است ، و زاویه انعکاس اشعه 2 است ... بنابراین ، پرتو منعکس شده 1 زاویه ای را تشکیل می دهد با اشعه حادثه 1 و بنابراین ، موازی با محور سهموی است. پرتو منعکس شده 2 زاویه ای تشکیل می دهد با اشعه حادثه ای 2 و همچنین با محور paraboloid موازی است. به همین ترتیب ، هر پرتوی که از منبعی قرار می گیرد که در کانون قرار گرفته است ، پس از بازتاب از پارابولوئید ، با محور پارابولوئید موازی می شود.

پرتوهای موازی با یک جبهه موج هواپیما مطابقت دارند. به عنوان سطوح بازتابنده ، از آینه های فلزی استفاده می شود ، که تقریباً بازتاب کاملی از پرتوهای رخ داده روی آنها را بدون تلفات قابل توجه نشان می دهد.

مفهوم اپتیک هندسی ، که به تفصیل شرح داده شده است ، بر اساس آن ، هر پرتو خوراک ، در هر نقطه از paraboloid رخ می دهد ، یک پرتو منعکس شده خاص ایجاد می کند ، برای آینه های سهموی رادیو فنی نادرست است ، زیرا اگر طول موج معتبر باشد در مقایسه با ابعاد آینه و شعاع انحنای آن بی نهایت کوچک است.

عملکرد آنتن سهموی را می توان به شرح زیر توصیف کرد. انرژی هدایت شده توسط تابش کننده به سمت آینه آن را هیجان زده می کند ، یعنی جریان های سطح آن را تحریک می کند. هر عنصر از سطح پارابولوئید ، جریان یافته ، می تواند به عنوان یک منبع ابتدایی در نظر گرفته شود ، و انرژی را در نمودار بسیار گسترده ای تابش می کند.

برای به دست آوردن یک الگوی تابشی باریک ، توزیع انرژی بین تعداد زیادی از لرزاننده های اولیه ، واقع شده و به گونه ای که زمینه های آنها در جهت مورد نظر فاز باشد ، توزیع می شود. در این حالت ، توزیع انرژی توسط تابش انجام می شود و عناصر سطح برانگیخته پارابوئل نقش ویبراتورهای اولیه را بازی می کنند و توزیع جریان در فضا به گونه ای است که در جهت محور Z همه عناصر سطح paraboloid زمینه های همان فاز را ایجاد می کنند.

1.3خواص جهتی آنتن سهموی

محاسبه الگوی جهت آنتن سهموی را می توان از توزیع جریان روی سطح آینه - روش فعلی انجام داد. با دانستن توزیع جریان روی سطح آینه ، می توانید خصوصیات جهت دار آنتن سهموی را تعیین کنید. برای انجام این کار ، لازم است که عبارت برای قدرت میدان ایجاد شده توسط عنصر سطح آینه را در کل سطح آینه ادغام کنید ، و آن را به عنوان یک ویبراتور الکتریکی ابتدایی در نظر بگیرید.

محاسبه الگوی آنتن با استفاده از این روش نتایج نسبتاً دقیقی را در لوب اصلی و لوب های کناری مجاور فراهم می کند. یک اشکال قابل توجه در این روش پیچیدگی نسبی و سنگین بودن محاسبات است.

دیافراگم را به عنوان یک سطح صاف تابشی در نظر بگیرید. اگر از جریاناتی که به سطح خارجی پارابولوئید می روند غفلت کنیم ، می توانیم از توزیع میدان روی سطح روزنه S. قدرت میدان را در هر نقطه از فضا تعیین کنیم. به طور تقریبی توزیع میدان روی سطح دیافراگم ، ما می توانیم از روش اپتیک هندسی استفاده کنیم ، که طبق آن هر پرتو خوراک روی آینه های سطح ، مربوط به پرتو منعکس شده از این سطح است. اگر خوراک در کانون پارابولوئید واقع شود ، تمام پرتوهای منعکس شده از سطح آنتن موازی هستند (موج صفحه) ، و بنابراین چگالی انرژی در مسیر از سطح تابش چربی به سطح تابش تغییر نمی کند . در مسیر تغذیه به سطح پارابولوئید ، دامنه پرتوها با فاصله معکوس کاهش می یابد.

بنابراین ، اگر یک خوراک با الگوی جهت دار (؟ ،؟) در کانون توجه به سهموی قرار گیرد ، توزیع میدان E (؟ ،؟) در دیافراگم آنتن با استفاده از اپتیک هندسی تعیین می شود برابری:

در برابری (1.8) ، عوامل ثابت که مورد توجه فعلی نیستند حذف می شوند. الگوی جهت دیافراگم با توزیع (1.8) توسط فرمول تعیین می شود:

روش دیافراگم امکان تعیین کاملاً ساده جهته های آنتن با هر دیافراگم دلخواه پیچیده را فراهم می کند. این روش بر اساس همان فرضیات شل است که روش فعلی بر اساس آن استوار است. فرضیه انتشار اشعه میدان از آینه آنتن به دیافراگم ، که مشخصه روش دیافراگم است ، منجر به خطاهای اضافی می شود که با افزایش زاویه دیافراگم آینه افزایش می یابد. همچنین لازم به ذکر است که روش دیافراگم اجازه تعیین مشخصات قطبی میدان آنتن را نمی دهد.

1.4کارایی آنتن سهموی. خوراک بهینه

دیافراگم پارابولوئید را به عنوان یک سطح تابش در نظر بگیرید. اگر توزیع میدان روی سطح فاز و یکنواخت باشد ، می توان ضریب عمل جهت سطح تحریک شده در جهت محور OZ را با فرمول تعیین کرد:

(1.10)

جایی که S ناحیه سطح برانگیخته است.

حال اجازه دهید توزیع میدان در دیافراگم آنتن توسط تابع E (M) داده شود ، جایی که M نقطه فعلی سطح است. اجازه دهید ضریب عمل جهت این آنتن را در جهت محور Z تعیین کنیم. زمینه تابش شده توسط آنتن در این جهت در این جهت با برابری تعیین می شود:

(1.11)

جایی که C یک ثابت است که شامل تمام مقادیری است که مورد توجه این توجه نیستند. dS - عنصر سطح. برای آنتن اول ، که در آن توزیع میدان در دیافراگم به صورت فاز و یکنواخت است ، یعنی E (M) = Eo ، ما داریم:

(1.12)

توان تابش شده توسط آنتن با توزیع میدان در دیافراگم E (M):

(1.13)

برای توزیع های حالت معمول و یکنواخت ، توان تابش شده:

(1.14)

از این رو ، جهت دهی آنتن 2 با این عبارت تعیین می شود:

(1.15)

فرمول (1.15) را می توان به فرم زیر تقلیل داد (شاخص "2" را حذف می کنیم):

(1.16)

(1.17)

نسبت دیافراگم آنتن نامیده می شود.

در بسیاری از موارد عملی ، توزیع میدان در دیافراگم آنتن را می توان در فاز و محور متقارن در نظر گرفت. اغلب اوقات ، دامنه میدان را می توان با یک توزیع سهموی با یک پایه تقریب زد:

E (R ) = 1 - ?(R / R0 )2 (1.18)

در لبه دیافراگم E (R 0) = 1 - ?. این مقدار معمولاً به عنوان پایه توزیع نامیده می شود.

با جایگزینی (1.18) به (1.17) ، پس از تغییرات آشکار ، بیان فاکتور استفاده از دیافراگم آنتن با توزیع سهموی را بدست می آوریم:

(1.19)

شکل (1.4) وابستگی ضریب k را نشان می دهد ولی محاسبه شده توسط فرمول (1.19) ، از سطح میدان نسبی در لبه آنتن 1 - ?. به طور خاص ، اگر کاهش سطح میدان در لبه آنتن 10 دسی بل باشد ، ضریب روزنه kа - حدود 92٪

1.5عواملی که باعث کاهش بهره آنتن می شوند

تجزیه و تحلیل کارایی آنتن سهموی انجام شده در پاراگراف قبلی بر اساس تعدادی از فرضیات ساده بود. به طور خاص ، دقت مطلق سطح بازتابنده فرض شده است ، سایه اندازی قسمت دیافراگم توسط تابشگر در نظر گرفته نشده است ، و غیره متعاقباً ، تأثیر برخی از این عوامل را بر خصوصیات آنتن طراحی شده بررسی خواهیم کرد.

بیایید موارد اصلی را لیست کنیم:

سایه دیافراگم آنتن

تداخل میدان آنتن

درمان دقیق سطح.

2. محاسبه پارامترهای آنتن

2.1محاسبه ابعاد هندسی آنتن

دیافراگم آنتن مورد مطالعه دو صفحه همپوشانی با یک مرکز مشترک است. در نتیجه ، آنتن دارای دو فاصله کانونی و زاویه دیافراگم متفاوت است که برای محاسبه آن لازم است قطر (D) و عمق (H) روزنه در هر صفحه اندازه گیری شود.

شکل 2.1

نتایج محاسبه:

D1 = 1.974 متر

D2 = 1.983 متر

ح 1= H2 = 25.6 سانتی متر

برای محاسبه فاصله کانونی ، سیستم مختصات دکارتی را همانطور که در شکل (2.1) نشان داده شده است معرفی می کنیم و از معادله سطح استفاده می کنیم
paraboloid (1.1):

در این حالت ، قطر D مربوط به مختصات X و عمق باز H مربوط به مختصات Z است. با جایگزینی ابعاد اندازه گیری شده در فرمول ، بدست می آوریم:

D2 = 16 f H (2.1) ؛

f = D2 / (16 ساعت)

f1 = 95.13 سانتی متر

f2 = 96.003 سانتی متر

برای محاسبه زاویه دیافراگم ، از فرمول (1.5) استفاده می کنیم:

شکل 2.2 ناموگرام برای یافتن فاصله کانونی و زاویه دیافراگم آنتن.

0 = 2? = 1100

2.2محاسبه ابعاد هندسی خوراک

مطابق با انتساب ، خوراک باید به شکل انتهای باز یک موجبر مستطیل ساخته شود. ما ابعاد را بر اساس شرط وجود موج بنیادی در هدایت موج مستطیلی N محاسبه می کنیم 10در کل دامنه فرکانس مشخص شده در کار (484-750 مگاهرتز).

توصیه می شود از فرکانس f استفاده کنید CR = 400 مگاهرتز و مطابق با این ، محاسبات لازم را انجام دهید.

شکل 2.3

شناخته شده است که برای یک موجبر مستطیل شکل (شکل 2.3) با نوع موج اصلی ، ابعاد دیواره عریض (a) باید شرایط را برآورده کند:

ولی< ?که در < а (2.3)

?CR طول موج بحرانی است

تعریف می کنیم ?CR مطابق فرمول:

(2.4)

بگذارید 1.8a = ?CR ، که شرایط را برآورده می کند (2.3). ما گرفتیم:

a =؟ CR /1.8;

ابعاد دیواره باریک موجبر (b) معمولاً از شرایط انتخاب می شود:

طول موجبر - L به گونه ای تعیین می شود که در حداقل فرکانس دامنه در امتداد موجبر یک ?که در ... بیایید محاسبات لازم را انجام دهیم:

طول موج در موجبر با فرمول معروف مشخص می شود

(2.5)

از اینجا به دست می آوریم:

حداکثر = 1.1 متر

در مورد ما ، نیازی به برابری دقیق نیست؟ حداکثر = L ؛

برای انتخاب L ، از فرمول تقریبی استفاده می کنیم

L = ?حداکثر 0 + (?حداکثر /4) (2.6)

با در نظر گرفتن تحمل های لازم برای طراحی ، نتیجه نهایی این است:

2.3محاسبه الگوی تابش تابش

در ناحیه امواج سانتی متری ، هدایتگرهای امواج باز اغلب به عنوان یک آنتن ضعیف جهت دار استفاده می شوند. از چنین آنتن هایی به عنوان منبع تغذیه آنتن های بازتابنده یا لنزها و به عنوان رادیاتورهای مستقل استفاده می شود.

در عمل ، از امتداد دهنده های مقطع گرد ، مستطیل و بیضوی استفاده می شود. معمولاً مقطع موجبر به گونه ای انتخاب می شود که از بروز انواع بالاتر امواج جلوگیری کند. ابعاد بخش موجبر مستطیلی در داخل انتخاب می شود 0,5?<آ < ?,ب <0,5?; در این حالت ، فقط نوع اصلی موج می تواند در موجبر انتشار یابد - Н 10... یک مزیت قابل توجه یکنواختی قطبش این موج نسبت به کل قسمت موجبر است. در بعضی موارد ، از راهنماهای موج مستطیلی با سطح مقطع افزایش یافته می توان برای بهبود خصوصیات جهت دار و به ویژه برای کاهش الگوی تابش استفاده کرد. در این حالت ، انتشار انواع مختلفی از امواج در موجبر امکان پذیر است. این امر بعضاً انجام اقدامات ویژه برای سرکوب انواع بالاتر امواج را ضروری می کند.

معمولاً ، هنگام تجزیه و تحلیل خصوصیات جهت یابی یک موجبر با انتهای باز ، برای سادگی ، فرض بر این است که میدان در انتهای باز موجبر همانند یک موجبر بی نهایت باقی می ماند و در سطح خارجی جریان وجود ندارد راهنمای موج این فرض تعیین خصوصیات جهت یابی موجبر باز را آسان می کند. سپس فرمول تعیین الگوی تابش:

برای محاسبه DP ، با توجه به درجه تقریب ، از فرمول هایی استفاده می کنیم که وظیفه را برآورده می کنند:

(2.7)

(2.8)

با جایگزینی ابعاد محاسبه شده دیوارها ، فرمولهایی برای محاسبه RP موجبر در فرکانس متوسط ​​بدست می آوریم (f چهارشنبه = 602 مگاهرتز ، چهارشنبه = 0.498 متر):

مقادیر F محاسبه شده (?) به صورت جدول نشان می دهد

جدول 2.1

011200.940.9400.780.66600.590.44800.440.29900.370.231000.290.191200.2050.151400.110.091600.0350.03318000

برای دستیابی به نتایج دقیق تر ، ما با استفاده از برنامه Advanced Grapher الگوهای تابش را ایجاد خواهیم کرد.

شکل 2.4. الگوی تابش انتهای باز موجبر مستطیلی با اندازه 0.42m x 0.21m در صفحه های E و H.

بیایید عرض الگوی تابش را تخمین بزنیم ??0در هر دو صفحه (عرض الگو در سطح نیمه توان تعیین می شود ، یعنی در F (؟ ) = 0.707).

شکل 2.5 برآورد عرض پرتو ??0در هر دو هواپیما در نیمه توان.

با توجه به نمودارهای ساخته شده ، به دست می آوریم:

؟؟ ° E = 97.2 درجه

؟؟ درجه شمالی = 72 درجه

اجازه دهید مقادیر دقیق تر عرض BP را با استفاده از نماد نمودار نمایش داده شده در شکل (2.6) محاسبه کنیم.

شکل 2.6. ناموگرام "تابش از انتهای باز موجبر مستطیلی".

2.4محاسبه توزیع دامنه آنتن

تابش خاص آنتن سهموی

برای محاسبه توزیع دامنه ، از مقدمات نظری پاراگراف (1.3) و به ویژه فرمول (1.9) استفاده خواهیم کرد ، که یافتن AA از الگوهای تابش موجود خوراک را ممکن می سازد. اجازه دهید فرمول (1.9) را با در نظر گرفتن ابعاد خوراک و طول موجی که قبلاً یافته ایم ، یادداشت کنیم (محاسبه ، مانند پاراگراف های قبلی ، در فرکانس میانی دامنه انجام می شود):

(2.9)

همانند محاسبات قبلی ، دیافراگم آنتن را باید دو صفحه در نظر بگیریم ، اما در این مورد به دلیل تفاوت های کوچک در زاویه دیافراگم ? و بر این اساس ، اختلافات کمی در توزیع دامنه این هواپیماها ، راحت تر است که آنها را با برخی از AR متوسط ​​تخمین بزنید. محاسبات در میانگین زاویه دیافراگم انجام می شود ( ?چهارشنبه = 54.725 ° = 0.304؟) ، یعنی

بیایید مقادیر محاسبه شده را به صورت جدول ارائه دهیم.

جدول 2.2.

, 0.3040.480.350.270.5830.4580.240.6550.5330.210.720.6170.180.7890.7080.150.8480.7820.120.8950.8510.090.9410.920.060.9820.9570.030.9980.988011بیایید توزیع بدست آمده را با استفاده از برنامه Advanced Grapher رسم کنیم

شکل 2.7. توزیع دامنه آنتن.

2.5محاسبه تقریبی الگوهای تابش

محاسبه الگوهای تابشی تقریبی آنتن ، در مورد ما ، یک مسئله نظری پیچیده است. برای محاسبه ، ما از برنامه KRUG (توسعه یافته توسط B.D.Sitnyansky ، VlSU ، بخش RT و PC) استفاده خواهیم کرد ، شرح و مبانی نظری آن در زیر ارائه شده است.

برنامه KRUG برای محاسبه الگوهای تابش دیافراگم های فاز دایره ای با توزیع دامنه (AP) طراحی شده است ، که از مرکز صفحه آنتن به لبه ها کاهش می یابد. محاسبه در این برنامه در چارچوب تئوری دیافراگم انجام می شود.

تعیین RP آنتن های سهموی با محاسبه انتگرال بر روی سطح منحنی آینه که توسط جریان های الکتریکی تحریک می شود (روش فعلی) یا انتگرال روی سطح صاف خروجی آینه - دیافراگم (روش دیافراگم) همراه است. روش دیافراگم بسیار آسان تر است و اغلب دقت کافی برای محاسبات مهندسی را فراهم می کند. سادگی آن به این دلیل است که جریان الکتریکی و مغناطیسی معادل دیافراگم در فاز هستند و فقط عملکرد AR در زیر انتگرال باقی مانده است.

برای دیافراگم های دایره ای و مستطیلی ، AR هایی وجود دارد که ادغام آنها منجر به عملکردهای شناخته شده می شود و محاسبه RP بسیار ساده شده است. این AR ها AR جزئی (PAR) نامیده می شوند. MD های جزئی با آنها مطابقت دارند. اساس برنامه KRUG قضیه زیر است:

اگر یک AP نرمال (g) به عنوان یک ترکیب خطی AP جزئی نرمال نشان داده شود (g من ) با وزن آنها (p من ) ، سپس DN (F (؟)) ترکیبی خطی از PAR نرمال شده مربوطه (F) است من (؟)) با همان وزن ها ضربدر پارامترهای AR جزئی (Mi ).

اگر پس از آن

(2.10)

در جدول زیر ، توزیع های اصلی اصلی و پارامترهای آنها را نشان می دهیم.

جدول 2.3.

APM = ابزار دقیق S = 1 N = SM = ابزار 0.5S = 0.75 N = (1/3) SM = (1/3) ابزار S = 0.56 N = (1/5) SDN UBL = -17.6 دسی بل UBL = -24.6 دسی بل UBL = -30.6 دسی بل

APM = (1/4) ابزار دقیق S = 0.44 N = (1/7) SM = (1/3) ابزار دقیق S = 0.67 N = (1/6) SDN UBL = -36 دسی بل UBL = -33.6 دسی بل

MD های جزئی نرمال شده با توجه به توابع Bessel مرتبه اول J اولین مرتبه بیان می شوند n (u) و ترکیبی از توابع Bessel و Struve از صفر و اولین سفارشات H n (تو) استدلال کلی u برابر است با نیمی از اندازه الکتریکی آنتن ضربدر سینوس زاویه مشاهده:

(2.11)

AR های جزئی ارائه شده در جدول تقریب تقریبی توزیع دامنه موجود در آنتن را با دقت تقریبی امکان پذیر می سازد.

آنتن مشخص شده در وظیفه ، همانطور که قبلاً در بند (2.1) ذکر شد ، در دیافراگم خود دارای دو صفحه همپوشانی با قطرهای مختلف و عمق دیافراگم یکسان هستند. بنابراین ، روش محاسبه به شرح زیر انتخاب می شود:

)اجازه دهید از برنامه KRUG برای محاسبه BP در فرکانس متوسط ​​(602 مگاهرتز) برای هر صفحه به طور جداگانه و با فرض تقارن توزیع محوری استفاده کنیم.

)با محاسبه میانگین فاصله کانونی و قطر صفحه دیافراگم مربوطه ، الگوی تابش متوسط ​​را در همان فرکانس محاسبه خواهیم کرد.

)بیایید الگو را با در نظر گرفتن سایه ایجاد شده توسط خوراک محاسبه کنیم.

)اجازه دهید سطح خطای ناشی از حذف خوراک از کانون را تخمین بزنیم.

2.6محاسبه الگوهای تابش در فرکانس متوسط

داده های اولیه این برنامه عبارتند از: طول موج انتخاب شده ، توزیع دامنه نرمال به دست آمده در بند (2.4) (G1) و قطر صفحه دیافراگم (D).

بیایید با فرمول (2.4) طول موج متوسط ​​را محاسبه کنیم؟ چهارشنبه :

چهارشنبه = C / f چهارشنبه

چهارشنبه = 0.498 متر

AR (GI) نسبت به قطر صفحه نرمال می شود (مقادیر GI با R = 0.1D ، 0.2D ، 0.3D ، 0.4D ، 0.5D وارد برنامه می شود).

در جدول زیر ، داده های اولیه محاسبه شده را با استفاده از نمودارهای مورد (2/4) یادداشت می کنیم.

جدول 2.4.

هواپیمای 1 mPlane 2 m Plane E Plane H Plane E Plane H ، mGI ، mGI ، mGI ، متر GI0.1970.96920.1970.9550.1980.9690.1980.950.3950.88270.3950.8320.3970.8820.3970.830.5920.75870.5920.6780.5950.7570.5950.680.7850.6210.7850.5020.7930.8080.7050.7050.7030.7930.7080.7080.7050.7030.7930.7080.7080.7080.7080.7030.7930.7080.7080.7030.7930.7030.7930.8080

وظیفه ما به ورود داده های دریافتی و انتخاب وزن کاهش می یابد (p من ) از پنج AR جزئی تقریب توزیع دامنه محاسبه شده توسط ما در مورد (2.4). برای جمع آوری جداول مقادیر محاسبه شده ، بلافاصله Dcp را محاسبه خواهیم کرد .

محاسبه DP میانگین برای میانگین فاصله کانونی انجام می شود که مربوط به یک صفحه متوسط ​​دیافراگم با قطر Dcp است :

fcp = 85.58 سانتی متر ،

فرمول زیر (2.1): Dcp = 197.9 سانتی متر

جدول 2.5.

هواپیمای 1 m هواپیمای E هواپیمای H GI GI0.19750.9690.19750.95250.39550.8820.39550.8310.59260.75750.59260.6790.7870.6180.7870.5010.9860.4780.9860.352

بیایید نتایج محاسبه شده از نظر برنامه را در قالب یک جدول محوری از مقادیر ارائه دهیم.

جدول 2.6.

م متر m Plane E Plane H Plane E Plane H Plane E Plane H 0.5 0.4 .2 0.5 0.35 .1 .10.5 .02 0.4 .1 5.82 KIP = 0.96 KND = 149 UBL = 0.08 -dB = 22 6.2 KIP = 0.93 KND = 144 UBL = 0.06 -dB = 24.3 5.75 KIP = 0.96 KND = 150 UBL = 0.08 -dB = 22 6.38 KIP = 0.91 KND = 143 UBL = 0.06 -dB = 24.7 5.78 KIP = 0.96 KND = 150 UBL = 0.08 -dB = 22 6.17 KIP = 0.93 KND = 145 UBL = 0.06 -dB = 24.1

همچنین اجازه دهید جداولی از مقادیر به دست آمده از نظر برنامه ، که برای ترسیم الگوهای تابش آنتن در سه موردی که در نظر گرفتیم ، ضروری است.

جدول 2.7.

م متر متر متر متر m01111111.50.98820.98870.98810.98880.98810.988630.95330.95530.95290.95590.9530.95514.50.89720.90160.89630.9030.89670.901260. 42230.45480.42390.446313.50.32580.35010.32080.35730.32260.3479150.22950.2560.22420.26380.2260.253616.50.14720.17480.14170.18270.14350.1722180.07690.10480.07150.11260. 07310.102219.50.0201047021.01430. 0.0525-0.02-0.0569-0.0233-0.056-0.031224-0.0698-0.049-0.0737-0.0445-0.0731-0.051225.5-0.0766-0.0589-0.0799-0.0556-0.0759-0.060827-0.0746-0.0603-0.0773- 0.0583-0.0773-0.06228. 5-0.0661-0.0551-0.0683-0.0544-0.0684-0.056730-0.0531-0.0454-0.0548-0.0459-0.0551-0.046831.5-0.0376-0.0329-0.0389-0.0345-0.0393-0.034233-0.0213-0.0193- 0.0223-0.0218-0.0228- 0.020534.5-0.0056-0.0059-0.0064-0.0092-0.0069-0.007360.00840.00630.00770.00250.00730.005337.50.020.01650.01 940.01250.01910.0156390.02880.02440.02820.02020.0280.023540.50.03470.02890.034040.02570.0340.0289420.03770.03270.0370.02880.03780.03710.031943.50.03810.03330.03740.02980.03780.03760.0030.0.0.0.0.0.0.0.0.020.0.0.0.0.020.0.0.0.0.0.020.0.020.0.0.0.0.0.0607

بیایید نمودار توزیع های بدست آمده را بسازیم.

شکل 2.8. الگوی تابش آنتن برای مورد D = 1.974 متر.

شکل 2.9 الگوی تابش آنتن برای مورد D = 1.983 متر.

شکل 2.10. الگوی تابش آنتن برای مورد D = 1.979 متر.

7محاسبه الگوهای تابش با در نظر گرفتن سایه ایجاد شده توسط دستگاه تابش

برنامه KRUG همچنین توانایی محاسبه الگوی آنتن را با در نظر گرفتن سایه دایره ای ایجاد شده توسط خوراک فراهم می کند. در مورد ما ، سایه خوراک مستطیلی باید با دایره ای که در اطراف سطح مقطع آن توصیف شده است تقریبی شود ، همانطور که در شکل (2.11) نشان داده شده است.

شکل 2.11

مقادیر محاسبه شده:

جدول 2.8.

هواپیمای E هواپیمای H KIP = 0.91 KND = 141 UBL = 0.15 -dB = 16.3 KIP = 0.88 KND = 138 UBL = 0.14 -dB = 16.9 جدول 2.9.

م m0111.50.98710.987630.94920.9514.50.88830.892260.80760.81427.50.71130.72190.60420.617210.50.49150.5076120.37820.397113.50.26930.2903150.16570.188316.50.07740.1006180.00250.025519.5-0.05 0.134625.5-0.154-0.142927-0.1494-0.141928.5-0.1377 -0.133630-0.1252-0.125131.5-0.1083-0.108133-0.0838-0.085134.5-0.0611-0.066136-0.0417-0.043937.5-0.0229-0.026939-0.012- 0.014740.5-0.004-0.0092420.0006-0.007543.50.0009-0.0051450 .0012-0.003446.50.0004-0.004148-0.0031-0.005749.5-0.0075-0.008351-0.0097-0.013

بیایید نمودار توابع بدست آمده را بسازیم:

شکل 2.12. الگوهای آنتن متوسط ​​در صفحه E با و بدون سایه.

شکل 2.13. الگوهای آنتن متوسط ​​در صفحه H بدون و شامل سایه.

2.8تخمین خطا

همانطور که از پاراگراف های قبلی مشاهده می کنیم ، به دلیل تفاوت اندک در فاصله کانونی ، خطاهای مربوط به انتقال تغذیه از کانون توجه در هر دو صفحه ناچیز است. بنابراین ، AP متوسط ​​ساخته شده توسط ما و پارامترهای آنتن با استفاده از برنامه KRUG برای D محاسبه می شود cp ، می تواند در این مرحله با درجه تقریبی رضایت بخش درست تلقی شود.

2.9محاسبه تراوش انرژی

صفحه آینه آنتن مشخص شده در این کار ، به منظور تسهیل
ساختار ، و همچنین کاهش فشار باد بر روی آن (بادگیر) ، نه از یک ورق فلز جامد ، بلکه از یک شبکه از لوله های توخالی با قطر 16 میلی متر ساخته شده است. برای توصیف عملکرد چنین آینه ای ، از ضریب انتقال T استفاده می شود که به عنوان نسبت انرژی موجی که از آینه عبور کرده است به انرژی موج حادثه ای تعریف می شود.

(در بعضی منابع ، این مقدار نشت انرژی نامیده می شود و با حرف مشخص می شود؟).

لازم به ذکر است که شدت میدان موج منتقل شده در پشت آینه برای یک سهموی چرخشی با درجه اول نسبت (قطر آینه / طول موج) و برای یک استوانه سهمی با درجه دوم آن متناسب است. بنابراین ، برای همان ابعاد دیافراگم ، یک سیلندر سهموی دارای ضریب انتقال قابل توجهی بالاتر از یک سهماب دور است. برای سهموی انقلاب ، تابش در نیمه فضای عقب ضعیف هدایت می شود ، در حالی که برای سیلندرهای سهموی هدایت می شود.

برای تعیین ? لازم است قطرها (d) لوله ها و فاصله بین آنها (t) اندازه گیری شود. با اندازه گیری این کمیت ها می توان کمیت را تعیین کرد ? با استفاده از nomogram نشان داده شده در شکل (2.14). مقادیر و ناموگرام اندازه گیری شده در زیر نشان داده شده است.

0.004

24dB

شکل 2.14. نوموگرام محاسبه تراوش انرژی.

3. محاسبه پارامترهای انتقال موج کواکسیال

برای محاسبه CVP ، اجازه دهید ابتدا چندین مسئله نظری تحریک درست را در یک موجبر بررسی کنیم.

برای سادگی محاسبات ، فرض می کنیم که هادی داخلی کابل کواکسیال ، که باعث تحریک میدان الکترومغناطیسی در رزوناتور می شود ، یک ساطع کننده الکتریکی ابتدایی (EEI) است.

بیایید فرمول هایی را برای ضرایب تحریک استخراج کرده و عباراتی را برای دامنه های پیچیده میدان الکترومغناطیسی تحریک شده موجی از نوع H بنویسیم. 10در یک موجبر مستطیل شکل توسط یک ساطع کننده الکتریکی ابتدایی با جریان I تحریک می شود 0... امیتر دارای طول l است د و در امتداد محور y هدایت می شوند (شکل 3.1). راهنمای موج با هوا پر می شود.

شکل 3.1

از آنجا که تحریک فقط توسط جریان الکتریکی انجام می شود ، ما فرمول ضرایب تحریک موج نوع H10 را می نویسیم مانند:

نوع موج میدان آزاد H 10 ما به صورت زیر خواهیم نوشت:

(3.1)

(3.2)

نوع موج نوع H10 :

با استفاده از عبارات (3.1) (3.2) ، به دست می آوریم:

خوراک ابتدایی واقع در یک نقطه با مختصات x = x 1و z = z 1با چگالی جریان حجمی مشخص می شود:

استفاده از خواص ?-توابع ، ما دریافت می کنیم:

(3.3)

با استفاده از (3.1) (3.2) (3.3) ، عباراتی را برای دامنه های پیچیده موج EMF تحریک شده از نوع H می نویسیم 10... در این حالت ، ما فقط به قسمت نیمه فضای جلو جلو موجبر علاقه مند هستیم ، یعنی برای z> z1

در مرحله بعد ، ما حل همان مسئله را در نظر خواهیم گرفت ، به شرط آنكه موجبر از یك طرف با یك صفحه هدایت كننده اتصال كوتاه داشته باشد (موجبر نیمه بی نهایت). مطابق با اصل تصاویر آینه ، سیستم اصلی برابر است با آنچه در شکل (3.2b) نشان داده شده است.

شکل 3.2 (الف)

شکل 3.2 (ب)

EMF در موجبر در z> 0 به عنوان مجموع قسمتهای منابع واقعی و ساختگی یافت می شود. عامل تحریک موج یک منبع واقعی از عبارت تعیین می شود:

ضریب تحریک موج از یک منبع ساختگی:

نسبت موج حاصل از نوع H 10به عنوان مجموع ضرایب منابع واقعی و ساختگی یافت می شود. به عنوان یک نتیجه از فرضیات ساخته شده ، ما دامنه پیچیده اجزای موج تحریک شده EMF H10 را پیدا می کنیم :

در مرحله بعد ، اجازه دهید قدرت و مقاومت تابش EEE را که باعث تحریک موج H می شود ، تعیین کنیم 10در راهنمای موج که در بالا بحث شد. بگذارید برای چه مقادیر x تعیین کنیم 1و z 1توان تحویل داده شده توسط منبع به راهنمای موج حداکثر است.

توان تابش برابر است با متوسط ​​شار قدرت موج H 10از طریق مقطع موجبر:

دامنه های پیچیده اجزای میدان تحریک شده برای یک سیستم داده شده توسط عبارت تعیین می شود:

با جایگزینی مقادیر یافت شده از دامنه های پیچیده EMF تحریک شده ، بدست می آوریم:

از آن به بعد

کمیت حداکثر در x 1= a / 2 و z 1= (2k + 1) ?H10 / 4 (k = 0،1،2 ، ....). بنابراین ، هنگام محاسبه پارامترهای ساختار موجبر ، موقعیت CEP در فاصله 0.25 متر از دیواره اتصال کوتاه موجبر و در فاصله 0.5a = 21 سانتی متر از دیواره باریک موجبر انتخاب می شود .

مقاومت در برابر اشعه را می توان از شرایط یافت

طبق فرمول به دست آمده در بالا ، نمودار وابستگی های زیر را ترسیم می کنیم.

شکل 3.3 وابستگی مقاومت تابش در یک محدوده معین برای ابعاد محاسبه شده موجبر از طول موج در فضای آزاد. (فرض بر این است که l د برابر با نصف ب)

شکل 3.4 وابستگی مقاومت در فرکانس میانی به طول رسانایی که تشدید کننده را تحریک می کند.

4. توسعه طراحی واحدهای اصلی آنتن

اجازه دهید ما به عنوان یک نتیجه از محاسبات فوق ، طراحی موجبر را پیشنهاد دهیم. شکل (4.1) و (4.2) گونه ای از طراحی موجبر را ارائه می دهد.

شکل 4.1 مقطع موجبر.

شکل 4.2 ظاهر موجبر.

نصب موجبر در فوکوس توسط نگهدارنده نشان داده شده در شکل (4.3) و (4.4) ارائه شده است. برای اطمینان از کالیبراسیون اولیه آنتن و احتمال عملکرد بیشتر آن ، موجبر باید بتواند در امتداد محور تابش در یک محدوده کوچک حرکت کند (این برای موقعیت دقیق ترین هدایت کننده موج در فوکوس لازم است و همچنین باعث می شود امکان کنترل الگوی آنتن). برای این منظور ، طراحی موجبر راهنماهایی را با سوراخهایی به قطر متناظر فراهم می کند و در طراحی نگهدارنده ، به ترتیب شیارهای راهنما با شکاف هایی در دیواره های گسترده آنها بریده می شود. تثبیت موجبر با استفاده از پیچ و مهره های ثابت انجام می شود.

شکل 4.3 مقطع نگهدارنده موجبر.

شکل 4.4 طراحی نگهدارنده موج.

برای اطمینان از کالیبراسیون اولیه روشن کننده ، جداگانه
پیستون اتصال کوتاه اجرا شده است ، که در شکل (4.5) نشان داده شده است. پس از کالیبراسیون ، پیستون قفل می شود.

شکل 4.5 پیستون اتصال کوتاه Waveguide.

5.اصلاح محاسبات الگوی تابش

در رابطه با طرح پیشنهادی نگهدارنده موج دار ، که ابعادی بزرگتر از دهانه هدایت کننده موج دارد (نگهدارنده به دلیل یک صفحه فلزی مربع شکل با ضلع 52 سانتی متر به کانون محکم شده است (شکل 5.1)) ، لازم است برای محاسبه مجدد الگوی آنتن با در نظر گرفتن سایه گرد ایجاد شده توسط صفحه. کلیه محاسبات طبق روش پیشنهادی در بند (2.7) انجام می شود.

شکل 5.1

مقادیر محاسبه شده:

جدول 5.1

هواپیمای E هواپیمای H KIP = 0.84 KND = 130 UBL = 0.22 -dB = 13 KIP = 0.79 KND = 126 UBL = 0.19 -dB = 14.2 بیایید نمودار توابع بدست آمده را بسازیم:

شکل 5.2 الگوی آنتن ، با در نظر گرفتن سایه ایجاد شده توسط خوراک و نگهدارنده در صفحه E.

شکل 5.3 الگوی آنتن ، با در نظر گرفتن سایه ایجاد شده توسط خوراک و نگهدارنده در صفحه H.

6.بخش اقتصادی

1مفاهیم اساسی

هنگام محاسبه بهره وری اقتصادی ، لازم است که قبل از هر چیز ، به طور واضح ماهیت چنین دسته هایی را درک کنیم اثر اقتصادی و بهره وری اقتصادی.

اثر اقتصادی نتیجه بدست آمده (یا مورد انتظار) استفاده از منابع خاص (دارایی های ثابت ، منابع کار و غیره) است که با اصطلاح پولی محاسبه می شود.

کارآیی اقتصادی نسبت اثر اقتصادی و هزینه های مرتبط با بدست آوردن آن است.

بر اساس ماهیت کارآیی اقتصادی ، برای محاسبه آن ، لازم است اولاً مقدار هزینه هایی که برای دستیابی به هدف باید انجام شود ، تعیین شود (و محاسبه شود) و ثانیاً ، میزان تأثیر اقتصادی که در سال بدست خواهد آمد تمرین از اجرای نتایج به دست آمده.

هزینه کل از چندین قسمت تشکیل شده است: هزینه های جاری ، یکبار مصرف ، عملیاتی و مربوطه.

هزینه های عملیاتی هزینه هایی هستند که مستقیماً به تولید محصولات تولید شده با استفاده از ابزار کار پیشرفته یا مشابه آن مربوط می شوند.

هزینه های یکبار مصرف عبارتند از هزینه های سرمایه ای مرتبط با دستیابی به ابزارهای کارگری (دستگاه ها ، تجهیزات ، ابزارها و ...) ، افزایش سرمایه در گردش.

هزینه های عملیاتی به هزینه هایی گفته می شود که در حین بهره برداری از شی developed توسعه یافته فناوری جدید (هزینه های برق ، دستمزد و ...) جمع می شوند.

هزینه های مرتبط وجوهی هستند که باید در بقیه شرکت ها سرمایه گذاری شوند تا بتوانند هدف توسعه یافته فناوری جدید را معرفی کنند.

تأثیر اقتصادی به دلیل پیشرفت جدید (کاهش شدت کار ، تعداد ، هزینه مواد ، برق ، بهبود کیفیت محصول و غیره) به عنوان مجموع کلیه عوامل مثبت از نظر ارزشی محاسبه می شود.

یک نمودار کلاسیک از فرایند توسعه دستگاه های آنتن در شکل 6.1 نشان داده شده است. توسعه با تجزیه و تحلیل الزامات فنی و انتخاب پیکربندی مدار اولیه آغاز می شود.

شکل 6.1 نمودار روند تحقیق آنتن.

پیکربندی اولیه بر اساس داده های ورودی موجود و تجربه قبلی انتخاب شده است. برای تعیین پارامترهای مختلف این مدار از روش های تجزیه و تحلیل و سنتز استفاده می شود. سپس یک مدل آزمایشگاهی مقدماتی تهیه و مشخصات آن اندازه گیری می شود. مشخصات اندازه گیری شده با مشخصات مشخص شده مقایسه می شود. اگر شرایط تعیین شده برآورده نشود ، طرح نهایی می شود. اصلاح ممکن است شامل تنظیمات و اصلاحات در طرح باشد. سپس دوباره اندازه گیری هایی انجام می شود که نتایج آن با نیازهای مشخص شده مقایسه می شود. فرآیند متوالی تصفیه ، اندازه گیری و مقایسه نتایج با الزامات مشخص شده تا رسیدن به نتایج مطلوب تکرار می شود. هنگام تولید نمونه اولیه ، پیکربندی نهایی تولید می شود.

6.2محاسبه قیمت تمام شده آنتن بازتابنده

برای ارزیابی جامع دستگاه در حال ایجاد ، لازم است که نه تنها جنبه فنی ، بلکه جنبه اقتصادی توسعه مداوم نیز در نظر گرفته شود. تجزیه و تحلیل اقتصادی امکان انتخاب موثرترین گزینه از بین چندین طرح در حال توسعه را فراهم می کند ، زیرا فرض می شود ، علاوه بر ارزیابی مشخصات فنی دستگاه ، برای ارزیابی سودآوری آن ، که شاید عامل تعیین کننده امکان ایجاد یک جدید باشد محصول یا توسعه یک تکنیک جدید

یکی از شاخص های اقتصادی یک محصول قیمت عمده آن است که پس از تهیه برآورد هزینه برنامه ریزی شده است.

اولین مورد محاسبه - هزینه مواد اولیه و مواد اولیه ، با در نظر گرفتن فرآیند فن آوری ، با فاکتور مستقیم طبق نقشه های کار تعیین می شود. نتایج محاسبه برای دستگاه ما در جدول 6.1 نشان داده شده است.

جدول 6.1

مواد درجه مواد واحد تقاضا برای واحد قیمت عمده فروشی ، مقدار روبل ، روبل لوله آلومینیومی AD1 دور 16 میلی متر. در ساعت 65251625 گوشه فولادی ST3ps ، CN 25 میلی متر * 4 میلی متر. 441164 گوشه فولاد ST3ps ، CN 40 میلی متر * 4 میلی متر. 5693346.5 80 میلی متر 0.043070122.8 ورق فولاد 09g2s t 40 میلی متر 0.273255878.85 سیم جوش فولادی SV08G2S دایره 1 میلی متر کیلوگرم 0.929.926.91 سیم جوش برنز BRAZHN 10-4-4 دایره 1 میلی متر کیلوگرم 0.8410328 لحیم POS-61 سیم های 2 میلی متر 242.585 مجموع 3577.06

مورد دوم - هزینه مواد کمکی مشابه اولین محاسبه می شود ، نتایج محاسبه در جدول 6.2 نشان داده شده است.

جدول 6.2

مواد درجه مواد تغییر تقاضا در واحد عمده فروشی قیمت RUB مقدار ، RUB گاز Argonl 1.23036 FluxFTSl 0.1141345.43 مجموع 81.43

هزینه های مقاله سوم - اجزای سازنده و محصولات نیمه تمام طبق نقشه های کار مستقیم حساب می شوند. محاسبه در جدول 6.3 نشان داده شده است.

جدول 6.3

تجهیزات جانبی واحد تقاضا برای واحد قیمت عمده فروشی ، مقدار RUB ، RUB مستطیل موجبر L96 40mm * 20mm * 800mm قطعه 112501250 نگهدارنده امواج مستطیل L96 45mm * 25mm * 400mm قطعه 1380380 کابل کواکسیال RK 75-7-11m.227.555 اتصال SR 75 قطعه 15339 M8 پیچ 60 934 قطعه DIN. 61،69،6 مهره با واشر پرس Nut M8 DIN6923 عدد. 428 تعداد کل 1781،8

بیایید دستمزد پایه کارگران را مطابق جدول 6.4 محاسبه کنیم.

جدول 6.4

نام مقدار در هر قطعه عدد نام عملیات فنی مدت زمان حداقل دقیقه تخلیه نرخ تعرفه ساعتی میزان حقوق و دستمزد ، روبل آنتن آینه 1 جوشکاری قوس آرگون روی آلومینیوم 70365،1576.01 نقاشی 50250،9942.49 مونتاژ 45470.4652.85 رفع اشکال 70470.4682.55

باقیمانده موارد هزینه با استفاده از داده های زیر تعیین می شود:

هزینه حمل و نقل و تهیه: 5٪ هزینه مواد اولیه ، کمکی و خریداری شده (PMZ - هزینه کامل مواد).

سوخت و انرژی برای اهداف فن آوری در ساخت سیستم در نظر گرفته نمی شود ، بنابراین ، هیچ هزینه ای برای این ماده وجود ندارد.

دستمزد اضافی: 33٪ از حقوق پایه کارگران تولید پایه؛

کسر نیازهای اجتماعی: 14٪ - دستمزد پایه و اضافی کارگران تولید پایه؛

هزینه تسلط بر محصولات ، تجهیزات و فناوری های جدید - 18٪ از دستمزد مستقیم؛

هزینه های نگهداری و بهره برداری از ماشین آلات و تجهیزات در حال کار 100٪ دستمزد مستقیم؛

هزینه کارگاه 60٪ دستمزد مستقیم است.

هزینه های عمومی کارخانه: 150٪ دستمزد مستقیم؛

سایر هزینه های تولید: 1٪ دستمزد مستقیم؛

هزینه های غیر تولیدی (شامل سفر کاری ، تبلیغات ، هزینه های فروش): 0.2٪ از هزینه تولید.

در شرکت پایه ، سودآوری محصول 7.8٪ است ، بنابراین ، سود برابر است با 7.8٪ از کل هزینه.

قیمت فروش با مالیات بر ارزش افزوده: 118٪ از قیمت عمده فروشی.

قیمت عمده فروشی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

جایی که - ضریب سودآوری محصول.

جدول 6.5

اقلام بهای تمام شده هزینه هر واحد ، روبل مواد اولیه و مواد اولیه 3577.06 مواد کمکی برای نیازهای فنی 81.43 کالاهای خریداری شده و محصولات نیمه تمام 1781.8 سوخت و انرژی برای اهداف فناوری - کل PMZ 5440.29 هزینه حمل و نقل و خرید 272.01 دستمزد پایه 253.55 دستمزد اجتماعی اضافی 47 ، 21 هزینه برای توسعه محصولات جدید ، تجهیزات و فناوری 45.64 هزینه های نگهداری و بهره برداری از تجهیزات 253.55 هزینه های فروشگاه 152.13 هزینه کل فروشگاه 6548.05 هزینه های عمومی 380.33 هزینه های دیگر تولید 2.54 کل هزینه تولید 6.930.92 هزینه های تولید 13.87887887 هزینه کل ، 03

6.3اثر مثبت

مانند هر نوآوری یا اختراع ، روش محاسبه آنتن های بازتابنده که در این کار استفاده می شود ، باید به طور مطلوب از همه متمایز شود و از نظر اقتصادی توجیه شود. در توسعه آنتن ها ، به عنوان دستگاه های کاملاً پیچیده ، تعادل بین هزینه و انطباق محصول نهایی با مشخصات مورد نیاز با دقت مشخص بسیار مهم است. دقت بیش از حد در محاسبه و ساخت به طور حتم افزایش هزینه را به دنبال دارد ، که به بهترین شکل بر قیمت تمام شده محصول تأثیر نمی گذارد و بنابراین کیفیت مصرف کننده را بدتر می کند. عدم دقت ، به نوبه خود ، بر پارامترهای فنی آنتن تأثیر منفی می گذارد ، و این ، به دلایل واضح ، بسیار نامطلوب است. علاوه بر این ، وجود خطاهای ملموس در محاسبه مهمترین مشخصات آنتن (به عنوان مثال خصوصیات جهت دار آن) ممکن است در آخرین مراحل ایجاد ، یعنی در واقع ، نیاز به ایجاد تغییراتی در طراحی دستگاه داشته باشد. ، منجر به کار مجدد آنتن می شود. این وضعیت می تواند به طور قابل توجهی بر ملفه اقتصادی پروژه تأثیر بگذارد و ساخت آنتن را فراتر از محدوده زمانی تعیین شده به ارمغان بیاورد. به عبارت دیگر ، هرگونه انحراف از تعادل توصیف شده در بالا پیامدهای منفی ایجاد می کند.

همانطور که قبلاً در بند (1.3) اشاره شد ، علاوه بر روش توزیع دامنه کامپوزیت که در این کار استفاده شده ، روشهای دیگری نیز برای محاسبه خصوصیات جهت دار آنتن های بازتابنده وجود دارد. یکی از آنها روش فعلی است. روش فعلی نتایج دقیق معقولی را در لوب اصلی الگوی آنتن و لوب های کناری مجاور ارائه می دهد. با این حال ، نقطه ضعف این روش پیچیدگی و پیچیدگی آن است. علاوه بر این ، محاسبات بر اساس یک نسبت تراکم جریان نسبتاً تقریبی است که ، از جمله موارد دیگر ، فقط برای آینه های آنتن با ابعاد بزرگ الکتریکی معتبر است.

روش دیگر برای محاسبه خصوصیات جهت دار آنتن های بازتابنده ، روش دیافراگم است. این به طور گسترده ای در عمل ، همراه با روش فعلی مورد استفاده قرار می گیرد و به راحتی می توان خصوصیات جهت آنتن را با هر دیافراگم دلخواه پیچیده تعیین کرد. با این حال ، این روش بر اساس همان فرضیات شل است که روش فعلی بر اساس آن استوار است. فرضیه انتشار اشعه میدان از آینه آنتن به دیافراگم ، که مشخصه روش دیافراگم است ، منجر به خطاهای اضافی می شود که با افزایش زاویه دیافراگم آینه افزایش می یابد. همچنین لازم به ذکر است که روش دیافراگم اجازه تعیین مشخصات قطبی میدان آنتن را نمی دهد.

همانطور که از خصوصیات روشهای جریان و دیافراگم ارائه شده در بالا مشاهده می شود ، به دلایلی از جمله دست و پا گیر بودن محاسبات ریاضی و دقت ناکافی ، آنها بهینه نیستند. محاسبات در مقیاس بزرگ برای افزایش پیچیدگی ، ساعتهای کاری بسیار ماهر کار گران را افزایش می دهد. زمان لازم برای توسعه دهنده برای محاسبه نظری آنتن بازتابنده با استفاده از روش توزیع دامنه کامپوزیت می تواند از چندین ساعت تا یک روز کاری کامل باشد ، در حالی که روش محاسبه فعلی ، با تمام معایب دیگر ، حدود دو روز کاری طول می کشد. متوسط ​​حقوق ماهیانه یک توسعه دهنده 18000 روبل است. با یک هفته کاری پنج روزه ، میانگین روزهای کاری در یک ماه 22 است. بنابراین ، متوسط ​​حقوق روزانه یک توسعه دهنده:

همچنین لازم است هزینه های اضافی را نیز در نظر گرفت: - اقساط حقوق و دستمزد (بیمه اجتماعی ، بیمه درمانی اجباری ، صندوق بازنشستگی ، صندوق اشتغال) ، معمولاً 39٪ و همچنین - هزینه های سربار در سازمان مجری طرح که معمولاً به صورت درصد حق الزحمه و 10٪ مبلغ و.

سپس هزینه های یک کار دو روزه یک توسعه دهنده واجد شرایط در هنگام محاسبه خصوصیات جهت آنتن با روش فعلی:

در حالی که کار مشابهی که با روش توزیع دامنه کامپوزیت انجام می شود ، به نصف هزینه نیاز دارد:

قیمت فروش آنتن تمام شده قبلی که در بند (7.2) محاسبه شده است ، با احتساب مالیات بر ارزش افزوده ، 8834.03 روبل است. با مقایسه این هزینه ها با هزینه های پرداختی برای کار متخصص ، می توان به این نتیجه رسید که تفاوت 1251 روبل ، به دلیل انتخاب روش توزیع دامنه کامپوزیت ، به جای روش فعلی ، کاملاً ملموس است.

لازم به ذکر است که علاوه بر روش های توضیح داده شده در بالا ، محصولات نرم افزاری ویژه ای نیز وجود دارد که در لیست توانایی های آنها ارزیابی خصوصیات جهت دار آنتن های بازتابنده وجود دارد. برنامه هایی مانند: مایکروویو آفیس ، مایکروویو استودیو ، HFSS قادر به حل این مشکل فنی هستند و دارای مزایای زیادی نسبت به روش های سنتی هستند. با این حال ، شما باید این واقعیت را بپردازید که این محصولات پرداخت می شود. هزینه آنها ، به عنوان یک قاعده ، فقط در صورت درخواست در دسترس است ، به مجموعه ویژگی های اضافی و روال های انتخاب شده توسط مشتری بستگی دارد و می تواند به ده ها و حتی صدها هزار روبل برسد. علاوه بر این ، چنین سیستم های قدرتمند طراحی به کمک کامپیوتر به رایانه هایی با قدرت محاسبات بالا احتیاج دارند.

قیمت یک کامپیوتر خوب و مدرن ، قادر به انجام محاسبات پیچیده در چنین برنامه هایی با عملکرد راحت و مجهز به یک مانیتور صفحه گسترده برای راحتی درک اپراتور از رابط گرافیکی ، می تواند به 100 هزار روبل یا بیشتر برسد. مقادیر این سفارش ، که برای محاسبه خصوصیات جهت آنتن بازتابنده صرف شده است ، با روش نسبتاً ارزان و نسبتاً دقیق توزیع دامنه کامپوزیت قابل مقایسه نیست.

7.بخش ایمنی و پایداری

با توسعه پیشرفت علمی و فناوری ، امکان انجام ایمن افراد از وظایف کاری خود نقش مهمی دارد. در این راستا ، علم ایمنی کار و زندگی انسان ایجاد و در حال توسعه است.

ایمنی زندگی (BZH) مجموعه اقداماتی است که با هدف اطمینان از ایمنی انسان در محیط زیست ، حفظ سلامتی وی ، توسعه روش ها و ابزارهای محافظت از طریق کاهش تأثیر عوامل مضر و خطرناک به مقادیر قابل قبول ، تدوین اقداماتی برای کاهش آسیب در از بین بردن عواقب اضطراری مسالمت آمیز و زمان جنگ.

• شناسایی و مطالعه عوامل محیطی که بر سلامت انسان تأثیر منفی می گذارند.
• تضعیف عملکرد این عوامل تا حد ایمن یا در صورت امکان آنها را حذف کنید.
• از بین بردن پیامدهای فاجعه ها و بلایای طبیعی.

طیف وسیعی از کارهای عملی راه آهن بلاروس در درجه اول به دلیل انتخاب اصول حفاظت ، توسعه و استفاده منطقی از ابزاری برای محافظت از انسان و محیط طبیعی در برابر تأثیر منابع انسانی و پدیده های طبیعی و همچنین به این معناست که اطمینان از وضعیت راحت محیط زندگی.

محافظت از سلامت کارگران ، اطمینان از ایمنی شرایط کار ، از بین بردن بیماری های شغلی و صدمات صنعتی یکی از اصلی ترین دغدغه های جامعه بشری است. توجه به نیاز به استفاده گسترده از اشکال پیشرفته سازمان علمی کار ، به حداقل رساندن نیروی دستی ، کم مهارت ، ایجاد محیطی که بیماریهای شغلی و صدمات صنعتی را حذف کند ، جلب می شود.

در محل کار باید اقدامات حفاظتی در برابر مواجهه احتمالی با عوامل خطرناک و مضر تولید ایجاد شود. سطح این عوامل نباید بیش از مقادیر محدودی باشد که توسط استانداردهای قانونی ، فنی و بهداشتی - فنی تعیین شده است. این اسناد نظارتی ملزم به ایجاد شرایط کار در محل کار است که در آن تأثیر عوامل خطرناک و مضر بر کارگران به طور کامل از بین می رود یا در حد قابل قبول است.

این بخش از پایان نامه به بررسی موارد زیر اختصاص یافته است:

· تعیین شرایط کار مطلوب برای یک اپراتور کامپیوتر ؛

• محاسبه روشنایی ؛
• محاسبه سطح صدا

7.1مشخصات شرایط کار اپراتور کامپیوتر

پیشرفت علمی و فناوری تغییرات جدی در شرایط فعالیت تولید کارگران ذهنی ایجاد کرده است. کار آنها شدیدتر ، سنگین تر شده و مستلزم صرف هزینه قابل توجهی از انرژی روحی ، عاطفی و جسمی است. این نیاز به یک راه حل جامع برای مشکلات ارگونومی ، بهداشت و سازماندهی کار ، تنظیم رژیمهای کار و استراحت داشت.

در حال حاضر ، فناوری رایانه به طور گسترده ای در تمام زمینه های فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد. هنگام کار با کامپیوتر ، فرد در معرض تعدادی از عوامل خطرناک و مضر تولید قرار می گیرد: میدان های الکترومغناطیسی (دامنه فرکانس رادیویی: HF ، UHF و UHF) ، اشعه مادون قرمز و یونیزان ، صدا و لرزش ، الکتریسیته ساکن و غیره.

کار با کامپیوتر با استرس ذهنی قابل توجه و فشار عصبی-عاطفی اپراتورها ، شدت زیاد کار بصری و استرس نسبتاً زیاد بر روی عضلات دست هنگام کار با صفحه کلید رایانه مشخص می شود. طراحی و ترتیب منطقی عناصر محل کار از اهمیت زیادی برخوردار است که برای حفظ وضعیت کار بهینه اپراتور انسانی اهمیت دارد.

در روند کار با کامپیوتر ، رعایت حالت صحیح کار و استراحت ضروری است. در غیر این صورت ، کارکنان دارای تنش قابل توجهی در دستگاه بینایی هستند که با شکایت از عدم رضایت از کار ، سردرد ، تحریک پذیری ، اختلالات خواب ، خستگی و درد در چشم ، در کمر ، در گردن و بازوها ایجاد می شود.

7.2ضرایب رنگ آمیزی و انعکاس

رنگ آمیزی اتاق ها و مبلمان باید به ایجاد شرایط مساعد برای درک بصری و خلق و خوی خوب کمک کند.

منابع نوری مانند چراغ ها و پنجره هایی که از سطح صفحه منعکس می شوند به طور قابل توجهی در دقت علائم اختلال ایجاد می کنند و اختلالات فیزیولوژیکی را ایجاد می کنند که می تواند منجر به استرس قابل توجهی شود ، به خصوص در هنگام استفاده طولانی مدت. بازتاب ، از جمله بازتاب از منابع نور ثانویه ، باید به حداقل برسد. برای محافظت در برابر روشنایی بیش از حد پنجره ها می توان از پرده و صفحه نمایش استفاده کرد.

· پنجره ها به سمت جنوب جهت دارند: دیوارها آبی مایل به سبز یا آبی روشن هستند. کف - سبز ؛

· پنجره ها به سمت شمال جهت دارند: دیوارها نارنجی روشن یا زرد نارنجی هستند. کف - نارنجی مایل به قرمز ؛

· پنجره ها به سمت شرق جهت دارند: دیوارها به رنگ زرد-سبز هستند؛ کف آن سبز یا نارنجی مایل به قرمز است.

· جهت پنجره ها به غرب است: دیوارها سبز زرد یا سبز مایل به آبی هستند. کف آن سبز یا نارنجی مایل به قرمز است.

در اتاقهایی که رایانه در آن قرار دارد لازم است از مقادیر زیر ضریب بازتاب اطمینان حاصل کنید: برای سقف: 60 ... 70٪ ، برای دیوارها: 40 ... 50٪ ، برای کف: حدود 30٪ برای سایر سطوح و مبلمان کار: 30 ... 40٪.

7.3 روشنایی

نورپردازی صنعتی به درستی طراحی و اجرا شده ، شرایط کار بصری را بهبود می بخشد ، خستگی را کاهش می دهد ، بهره وری نیروی کار را افزایش می دهد ، تأثیر مفیدی بر محیط کار دارد ، اثر روانی مثبتی بر کارگر دارد ، ایمنی کار را افزایش می دهد و آسیب ها را کاهش می دهد.

نور کافی منجر به خستگی چشم می شود ، توجه را ضعیف می کند و منجر به خستگی زودرس می شود. نور بیش از حد روشن می تواند باعث خیره شدن ، تحریک و سوزش در چشم شود. جهت نادرست نور در محل کار می تواند سایه های خشن ، تابش خیره کننده و سرگردانی کارگر را ایجاد کند. همه این دلایل می تواند منجر به حوادث یا بیماری های شغلی شود ، به همین دلیل محاسبه صحیح روشنایی بسیار مهم است.

سه نوع نور وجود دارد - طبیعی ، مصنوعی و ترکیبی (طبیعی و مصنوعی در کنار هم).

روشنایی طبیعی - روشنایی محیط با نور روز ، نفوذ از طریق روزنه های نوری در ساختمانهای محصور خارجی محل. روشنایی طبیعی با این واقعیت مشخص می شود که بسته به زمان روز ، فصل سال ، طبیعت منطقه و تعدادی از عوامل دیگر بسیار متفاوت است.

هنگام کار در شب و در روز که امکان تهیه مقادیر نرمال شده ضریب نور طبیعی (هوای ابری ، ساعات کوتاه روشنایی روز) وجود ندارد ، از نور مصنوعی استفاده می شود. به روشنایی که در آن نور طبیعی ناکافی با نور مصنوعی تکمیل می شود ، روشنایی ترکیبی گفته می شود.

نور مصنوعی به کار ، اضطراری ، تخلیه ، امنیت تقسیم می شود. روشنایی کار نیز به نوبه خود می تواند عمومی یا ترکیبی باشد. عمومی - روشنایی که در آن چراغ های روشنایی در منطقه بالایی اتاق به طور مساوی یا در ارتباط با محل قرارگیری تجهیزات قرار گرفته اند. ترکیبی - روشنایی که در آن نور محلی به نور کلی اضافه می شود.

طبق SNiP II-4-79 ، استفاده از سیستم روشنایی ترکیبی در محل مراکز محاسبات ضروری است.

هنگام انجام کار در رده دقت بینایی بالا (کوچکترین اندازه مورد تبعیض 0.3 ... 0.5 میلی متر است) ، مقدار ضریب روشنایی طبیعی (KEO) باید حداقل 1.5 be باشد ، و برای کارهای بصری از دقت متوسط ​​(کوچکترین اندازه مورد تبعیض 0.5 ... 1.0 میلی متر است) KEO باید حداقل 1.0٪ باشد. به عنوان منابع روشنایی مصنوعی ، معمولاً از لامپهای فلورسنت از نوع LB یا DRL استفاده می شود که به صورت جفت به صورت لامپ ترکیب می شوند ، که باید به طور مساوی در بالای سطوح کار قرار گیرند.

شرایط لازم برای روشنایی در اتاقهایی که رایانه نصب شده است به شرح زیر است: هنگام انجام کار بصری با دقت بالا ، نور کامل باید 300 لوکس و نور ترکیبی 750 لوکس باشد. الزامات مشابه هنگام انجام کار با دقت متوسط ​​- به ترتیب 200 و 300 لوکس.

علاوه بر این ، کل میدان دید باید کاملاً یکنواخت روشن شود - این یک نیاز اساسی بهداشتی است. به عبارت دیگر ، میزان نور در اتاق و روشنایی صفحه کامپیوتر باید تقریباً یکسان باشد. نور شدید در ناحیه دید محیطی به طور قابل توجهی تنش چشم را افزایش می دهد و در نتیجه منجر به خستگی سریع آنها می شود.

7.4پارامترهای خرد اقلیم

پارامترهای میکرو اقلیم می توانند در طیف وسیعی متفاوت باشند ، در حالی که شرط لازم برای زندگی انسان حفظ دمای ثابت بدن به دلیل تنظیم مجدد حرارت ، یعنی توانایی بدن در تنظیم انتقال گرما به محیط. اصل سهمیه بندی میکرو اقلیم ایجاد شرایط مطلوب برای تبادل حرارت بین بدن انسان و محیط است.

فن آوری محاسبات منبع تولید گرمای قابل توجهی است که می تواند منجر به افزایش دما و کاهش رطوبت نسبی اتاق شود. در اتاق هایی که رایانه نصب شده است ، باید پارامترهای خاصی از میکرو اقلیم رعایت شود. استانداردهای بهداشتی SN-245-71 مقادیر پارامترهای میکرو آب و هوا را تنظیم می کند که شرایط راحتی را ایجاد می کند. این هنجارها بسته به فصل ، ماهیت روند کار و ماهیت تأسیسات تولید تعیین می شوند (جدول 7.1 را ببینید).

حجم فضاهایی که کارمندان مراکز رایانه در آن اسکان داده می شوند نباید از 19.5 متر کمتر باشد 3/ فرد ، با در نظر گرفتن حداکثر تعداد همزمان کار در هر شیفت. هنجارهای مربوط به تأمین هوای تازه به اتاقهایی که رایانه در آنها قرار دارد ، در جدول 7.2 نشان داده شده است.

جدول 7.1 پارامترهای خرد اقلیمی برای اتاقهایی که رایانه نصب شده است

دوره سال پارامتر میکرو اقلیم مقدار سرد هوا دمای هوا در اتاق رطوبت نسبی سرعت هوا 22 ... 24 ° С 40 ... 60٪ تا 0.1 متر بر ثانیه دمای هوای اتاق گرم رطوبت نسبی سرعت هوا 23 ... 25 ° С 40 ... 60٪ 0.1 ... 0.2 m / s

جدول 7.2. استانداردهای تأمین هوای تازه به اتاقهایی که رایانه در آنها قرار دارد

مشخصات اتاق میزان جریان هوای تازه تأمین شده به اتاق ، متر 3/ به ازای هر نفر در ساعت حجم تا 20 متر 3به ازای هر نفر 20 ... 40 متر 3برای هر نفر بیش از 40 متر 3به ازای هر نفر حداقل 30 حداقل 20 تهویه طبیعی

برای اطمینان از شرایط راحت ، از هر دو روش سازمانی (سازماندهی منطقی کار بسته به زمان سال و روز ، تناوب کار و استراحت) و ابزار فنی (تهویه ، تهویه مطبوع ، سیستم گرمایش) استفاده می شود.

7.5 صدا و لرزش

سر و صدا شرایط کار را بدتر می کند ، و بر بدن انسان اثر مضر می گذارد. افرادی که در شرایط طولانی مدت در معرض سر و صدا کار می کنند ، تحریک پذیری ، سردرد ، سرگیجه ، از دست دادن حافظه ، افزایش خستگی ، کاهش اشتها ، درد گوش و غیره را تجربه می کنند. چنین اختلالات در کار تعدادی از اندام ها و سیستم های بدن انسان می تواند باعث تغییرات منفی در حالت عاطفی فرد تا حد استرس زا. تحت تأثیر سر و صدا ، تمرکز توجه کاهش می یابد ، عملکردهای فیزیولوژیکی مختل می شود ، خستگی به دلیل افزایش هزینه های انرژی و فشار عصبی روانی ظاهر می شود ، جابجایی گفتار بدتر می شود. همه اینها از ظرفیت کاری و بهره وری ، کیفیت و ایمنی کار فرد می کاهد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سر و صدای شدید [بالای 80 دسی بل (A)] در شنوایی انسان منجر به کاهش جزئی یا کامل شنوایی می شود.

جدول 7.3 حداکثر میزان صدا را بسته به دسته شدت و شدت کار نشان می دهد که از نظر حفظ سلامتی و ظرفیت کار ایمن هستند.

جدول 7.3. سطح صدا ، دسی بل ، در محل کار را محدود کنید

سطح سر و صدا در محل کار ریاضیدانان-برنامه نویسان و اپراتورهای ویدئویی نباید بیش از 50dBA باشد ، و در اتاق های پردازش اطلاعات در رایانه ها - 65dBA. برای کاهش سطح صدا ، می توان دیوارها و سقف اتاقهایی را که کامپیوترها نصب شده اند با مواد جاذب صدا پوشانده شده است. با نصب تجهیزات بر روی مقره های ویژه لرزش می توان سطح ارتعاشات را در محل مراکز داده کاهش داد.

7.6تابش الکترومغناطیسی و یونیزان

اکثر دانشمندان بر این باورند که قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت و بلند مدت در معرض انواع پرتوهای صفحه مانیتور برای سلامتی پرسنل سرویس دهنده رایانه خطری ندارد. با این حال ، هیچ اطلاعات جامعی در مورد خطرات ناشی از تابش اشعه از مانیتور به افرادی که با کامپیوتر کار می کنند وجود ندارد و تحقیقات در این راستا ادامه دارد.

مقادیر مجاز پارامترهای تابش الکترومغناطیسی غیر یونیزه از یک مانیتور کامپیوتر در جدول 7.4 ارائه شده است.

حداکثر میزان تابش اشعه ایکس در محل کار اپراتور کامپیوتر معمولاً از 10 مکرم در ساعت بیشتر نیست و شدت اشعه ماوراio بنفش و مادون قرمز از صفحه مانیتور در حد 10 ... 100 میلی وات بر متر مربع است. .

جدول 7.4. مقادیر مجاز پارامترهای تابش الکترومغناطیسی غیر یونیزه (مطابق با SanPiN 2.2.2.542-96)

نام پارامتر مقادیر مجاز قدرت جز component الکتریکی میدان الکترومغناطیسی در فاصله 50 سانتی متر از سطح مانیتور تصویری 10 ولت در متر قدرت مقاومت جز component مغناطیسی میدان الکترومغناطیسی در فاصله 50 سانتی متر از سطح از مانیتور ویدئویی 0.3 A / m شدت میدان الکترواستاتیک نباید بیشتر از این باشد: برای کاربران بزرگسال برای کودکان م presسسات پیش دبستانی و دانشجویان م secondaryسسات آموزش متوسطه ویژه 20kV / m 15kV / m

برای کاهش قرار گرفتن در معرض این نوع تابش ها ، توصیه می شود از مانیتورهایی با میزان تابش کاهش یافته (MPR-II ، TCO-92 ، TCO-99) استفاده کنید ، صفحه های محافظ نصب کنید و رژیم های تنظیم شده برای کار و استراحت را مشاهده کنید.

7.7 حالت کار

همانطور که قبلاً بارها اشاره شده است ، هنگام کار با رایانه شخصی ، رعایت حالت صحیح کار و استراحت نقش بسیار مهمی دارد. در غیر این صورت ، کارکنان دارای تنش قابل توجهی در دستگاه بینایی هستند که با شکایت از عدم رضایت از کار ، سردرد ، تحریک پذیری ، اختلالات خواب ، خستگی و درد در چشم ، در کمر ، در گردن و بازوها ایجاد می شود.

جدول 7.5 بسته به مدت زمان شیفت کاری ، انواع و دسته فعالیت های کار با VDT (ترمینال نمایش فیلم) و PC (مطابق با SanPiN 2.2 .2 542-96 "الزامات بهداشتی برای پایانه های نمایش ویدیو ، رایانه های الکترونیکی شخصی و سازمان کار".

جدول 7.5. زمان وقفه های برنامه ریزی شده هنگام کار با رایانه

دسته کار با سطح بار VDT یا PCM در هر نوبت کاری برای انواع کار با VDTS کل زمان وقفه های تنظیم شده ، حداقل گروه A ، تعداد کاراکترها گروه B ، تعداد کاراکترها گروه C ، ساعت ها با شیفت 8 ساعته با 12 شیفت ساعت من تا 20،000 تا 15،000 به 2.03070II به 40،000 تا 30،000 به 4.05090 III به 60،000 40،000 تا 6.070120

توجه داشته باشید. زمان استراحت با رعایت قوانین و مقررات بهداشتی مشخص شده ارائه می شود. اگر شرایط واقعی کار با الزامات قوانین و ضوابط بهداشتی مطابقت نداشته باشد ، زمان وقفه های تنظیم شده باید 30٪ افزایش یابد.

مطابق با SanPiN 2.2.2 546-96 ، انواع کارهای مربوط به استفاده از کامپیوتر به سه گروه تقسیم می شوند:

· گروه A: با خواندن اطلاعات از صفحه VDT یا PC با درخواست مقدماتی کار کنید.

· گروه B: کار بر روی وارد کردن اطلاعات ؛

· گروه B: کار خلاقانه در حالت گفتگو با رایانه.

هنگامی که با ژیمناستیک صنعتی یا سازماندهی اتاق مخصوصی برای اوقات فراغت کارکنان با مبلمان راحتی مبلی ، آکواریوم ، فضای سبز و غیره ترکیب شود ، اثربخشی استراحت افزایش می یابد.

7.8اطمینان از ایمنی الکتریکی

تاسیسات الکتریکی ، که تقریباً تمام تجهیزات رایانه ای را شامل می شود ، خطر بالقوه زیادی را برای فرد ایجاد می کند ، زیرا در حین کار یا در طول کار تعمیر و نگهداری ، شخص می تواند قسمتهایی را که انرژی دارند لمس کند. خطر خاص تاسیسات الکتریکی:

هادی های زنده ، موارد رک های رایانه ای و سایر تجهیزات که در نتیجه آسیب (خرابی) عایق انرژی می گیرند ، هیچ سیگنالی را نمی دهند که شخص را از خطر هشدار دهد. واکنش فرد در برابر جریان الکتریکی فقط هنگامی رخ می دهد که جریان دوم از بدن انسان عبور می کند. سازماندهی صحیح تعمیر و نگهداری تاسیسات الکتریکی موجود آزمایشگاه ، انجام کارهای تعمیر ، نصب و پیشگیری برای پیشگیری از صدمات الکتریکی بسیار مهم است. در عین حال ، سازمان صحیح به معنای اجرای دقیق تعدادی از اقدامات سازمانی و فنی و ابزارهای تعیین شده توسط "قوانین مربوط به عملکرد فنی تاسیسات الکتریکی مصرف کنندگان و قوانین ایمنی برای عملکرد تاسیسات الکتریکی مصرف کنندگان" است. "(PTE و PTB مصرف کنندگان) و" قوانین نصب تاسیسات الکتریکی "(PUE) V بسته به نوع اتاق ، لازم است اقدامات خاصی انجام شود تا اطمینان از برق کافی در حین کار و تعمیر تجهیزات الکتریکی حاصل شود . بنابراین ، در اتاقهایی که خطر آنها افزایش می یابد ، ابزارهای برقی ، لامپهای قابل حمل باید با عایق مضاعف ساخته شوند یا ولتاژ منبع تغذیه آنها نباید بیش از 42 ولت باشد. آنها را در فاصله کمتر از PES مستقر کنید. این کارها شامل کارهایی در مورد تنظیم واحدهای جداگانه ، بلوک ها است. هنگام انجام این نوع کارها در تاسیسات الکتریکی تا 1000 ولت ، لازم است اقدامات فنی و سازمانی خاصی انجام شود ، مانند: حصارهای واقع در نزدیکی محل کار و سایر قسمتهای زنده که به طور تصادفی لمس می شوند. کار با دستکش دی الکتریک یا ایستادن روی تشک دی الکتریک. استفاده از ابزاری با دسته های عایق ، در غیاب چنین ابزاری باید از دستکش دی الکتریک استفاده شود. این نوع کارها باید حداقل توسط دو کارمند انجام شود.

مطابق با PTE و PTV ، مصرف کنندگان و پرسنل تعمیر و نگهداری تاسیسات الکتریکی مشمول شرایط زیر هستند:

· افراد زیر 18 سال مجاز به کار در تاسیسات الکتریکی نیستند.

· افراد نباید صدمات و بیماری هایی داشته باشند که در کار تولید اختلال ایجاد کند.

· افراد باید پس از آموزش نظری و عملی مناسب ، در یک آزمون دانش قبول شوند و گواهی دسترسی به کار در تاسیسات الکتریکی را داشته باشند.

در آزمایشگاه ، جریان تخلیه الکتریسیته ساکن اغلب هنگام لمس هر یک از عناصر رایانه رخ می دهد. چنین ترشحاتی خطری برای انسان ایجاد نمی کند ، اما علاوه بر احساسات ناخوشایند ، می تواند منجر به خرابی کامپیوتر شود. برای کاهش میزان بارهای الکتریسیته ساکن که در آزمایشگاه بوجود می آیند ، پوشش کفهای فن آوری باید از مشمع کف اتاق ضد الکتریسیته پلی وینیل کلراید تک لایه ساخته شود. روش دیگر حفاظت خنثی سازی بار الکتریسیته ساکن با گاز یونیزه است. در صنعت ، از خنثی کننده های رادیواکتیو به طور گسترده ای استفاده می شود. اقدامات کلی محافظت در برابر الکتریسیته ساکن در آزمایشگاه شامل رطوبت رسانی عمومی و محلی هوا است.

7.9محاسبه روشنایی

محاسبه روشنایی محل کار به انتخاب سیستم روشنایی ، تعیین تعداد لامپ مورد نیاز ، نوع و محل قرارگیری کاهش می یابد. بر این اساس ، پارامترهای نور مصنوعی را محاسبه خواهیم کرد.

نورپردازی مصنوعی معمولاً با استفاده از دو نوع منبع نور الکتریکی انجام می شود: لامپ های رشته ای و لامپ های فلورسنت. ما از لامپهای فلورسنت استفاده خواهیم کرد که دارای مزایای قابل توجهی نسبت به لامپهای رشته ای هستند:

· از نظر ترکیب طیفی نور ، آنها نزدیک به نور روز ، نور طبیعی هستند ؛

· دارای راندمان بالاتر (1.5-2 برابر بیشتر از راندمان لامپ های رشته ای) ؛

· دارای یک خروجی نور افزایش یافته (3-4 برابر بیشتر از لامپهای رشته ای) ؛

· عمر طولانی تر

محاسبه روشنایی برای اتاقی با مساحت 36 متر انجام شده است 2، عرض آن 6 متر ، طول - 6 متر و ارتفاع - 3 متر است. ما از روش استفاده از شار نورانی استفاده خواهیم کرد.

با حداقل تمایز 0.8 میلی متر ، ماهیت کار بصری با رده چهارم ، دقت متوسط ​​مطابقت دارد. مقادیر بازتاب شی و پس زمینه .

کنتراست شی با پس زمینه:

در این حالت ، پس زمینه به عنوان سبک طبقه بندی می شود ( ) ، کنتراست بزرگ است (K> 0.5) ، که مربوط به زیر گروه کار بصری "g" و هنجار روشنایی برای روشنایی عمومی E = 200 لوکس است.

ارتفاع بیش از حد ارتفاع سطح کار بالای کف = 1 متر

بیایید ارتفاع تعلیق (ساعت) را محاسبه کنیم:

(7.2)

, (7.3)

جایی که H ارتفاع سقف است.

برای این اتاق ، لامپ LB40-1 را انتخاب می کنیم.

چراغ روشنایی انتخاب شده دارای یک منحنی توزیع نوع D1 است که نسبت بهینه فاصله بین چراغ ها به ارتفاع طراحی برای آن وجود دارد.

فاصله بین لامپهای مجاور را تعیین کنید ( ) و فاصله از ردیف شدید تا دیوار ():

; (7.4)

; (7.5)

برای روشنایی اتاق ، لامپ ها را در 3 ردیف N = 3 ترتیب می دهیم.

مقادیر بازتاب سقف ، دیوارها ، کف .

بیایید شاخص اتاق را محاسبه کنیم:

(7.6)

جایی که A و B طول و عرض اتاق هستند ، نیم مساحت آن است.

ما ضریب استفاده از شار نوری را تعیین می کنیم (به عنوان نسبت شار نوری که در سطح محاسبه شده به کل شار تمام لامپ ها بیان می شود و در کسری از واحد محاسبه می شود ؛ به ویژگی های لامپ ، اندازه آن بستگی دارد اتاق ، رنگ دیوارها و سقف).

با در نظر گرفتن و ضریب استفاده از شار نورانی

اجازه دهید شار نورانی که با سطح فرمول در سطح زمین سقوط می کند را تعیین کنیم:

, (7.7)

که F شار نوری محاسبه شده است ، Lm ؛ E حداقل روشنایی نرمال شده ، Lx است. Z - نسبت روشنایی متوسط ​​به حداقل (معمولاً برابر با 1.1 ... 1.2 ، اجازه دهید Z = 1.1) - یک عامل ایمنی که کاهش شار درخشنده لامپ را در نتیجه آلودگی لامپ ها در حین کار در نظر می گیرد (مقدار آن به نوع اتاق و ماهیت کار انجام شده در آن و ما بستگی دارد) مورد = 1.5) N تعداد ردیف های چراغ های روشنایی است.

برای تعیین شار نوری F ، تمام مقادیر را در فرمول جایگزین کنید:

برای روشنایی ، ما لامپهای فلورسنت از نوع LB65-4 را انتخاب می کنیم که شار نوری آن است ، سپس در یک ردیف تعداد لامپ ها برابر است با:

(7.8)

7.10محاسبه سطح صدا

یکی از عوامل نامطلوب محیط تولید در ITC میزان صدای زیاد تولید شده توسط دستگاه های چاپ ، تجهیزات تهویه مطبوع و فن های خنک کننده در خود رایانه ها است.

برای تصمیم گیری در مورد ضرورت و توصیه کاهش میزان سر و صدا ، دانستن سطح صدا در محل کار اپراتور ضروری است.

سطح سر و صدا ناشی از چندین منبع منسجم که به طور همزمان کار می کنند ، بر اساس اصل جمع انرژی انتشار از منابع جداگانه محاسبه می شود:

جایی که ل من سطح فشار صدا از منبع نویز i است. n تعداد منابع سر و صدا است.

نتایج محاسبه به دست آمده با سطح سر و صدای مجاز برای یک محل کار مشخص مقایسه می شود. اگر نتایج محاسبه بالاتر از سطح نویز مجاز باشد ، اقدامات ویژه ای برای کاهش سر و صدا لازم است. این موارد عبارتند از: اندود کردن دیوارها و سقف سالن با مواد جاذب صدا ، کاهش سر و صدا در منبع ، چیدمان صحیح تجهیزات و سازماندهی منطقی محل کار اپراتور.

سطح فشار صدا از منابع نویز که در محل کار وی با اپراتور کار می کنند در جدول 7.6 ارائه شده است.

جدول 7.6. سطح فشار صدا از منابع مختلف.

منبع صدا میزان صدا ، دسی بل هارد دیسک 40 فن 45 مانیتور 17 صفحه کلید 10

به طور معمول ، محل کار اپراتور به تجهیزات زیر مجهز است: هارد دیسک در واحد سیستم ، فن (های) سیستم های خنک کننده کامپیوتر ، مانیتور ، صفحه کلید.

با جایگزینی مقادیر سطح فشار صدا برای هر نوع تجهیزات در فرمول ، بدست می آوریم:

ل ?= 10 گرم (10 گرم 4+104,5+101,7+101) = 46.2 دسی بل

مقدار حاصل از سطح نویز مجاز برای محل کار اپراتور فراتر نمی رود ، برابر با 65 دسی بل (GOST 12.1.003-83 GOST).

نتیجه

وظایف زیر در کار حل شده است:

· مفاد کلی نظریه آنتن های بازتابنده در نظر گرفته شده است.

· روابط اصلی مورد استفاده برای توصیف ویژگی های آنتن های بازتابنده در نظر گرفته شده است.

· رایج ترین روش ها برای ارزیابی خصوصیات جهت دار آنتن های بازتابنده در نظر گرفته شده است.

· مطالعه امکان ارزیابی خصوصیات جهتی آنتن بازتابنده با استفاده از روش توزیع دامنه کامپوزیت

در نتیجه مطالعه ، یک خوراک به صورت انتهای باز موجبر مستطیلی در محدوده 484-750 مگاهرتز برای آنتن تک آینه با این ابعاد هندسی و مشخصات اصلی خوراک و آنتن طراحی شد. به عنوان یک کل محاسبه شد. لازم به ذکر است که محاسبات نظری انجام شده در پروژه را فقط در این مرحله از تجزیه و تحلیل می توان تقریباً صحیح دانست ، زیرا نتایج بدست آمده حاوی تعدادی خطای عینی مرتبط با اندازه گیری ها و محاسبات انجام شده است.

همچنین باید توجه داشت که بیشتر محاسبات بر اساس فرضیات نظری و با در نظر گرفتن برخی شرایط ایده آل انجام شده است که در عمل امکان پذیر نیست. با این وجود ، این کار به طور کلی امکان ارزیابی خصوصیات اصلی آنتن طراحی شده و تأثیر برخی عوامل بر خصوصیات آن را فراهم می کند.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. آیزنبرگ ، جی.زی. آنتن های VHF قسمت 1 / G.Z. آیزنبرگ - م.: ارتباطات ، 1977. - 384s.

برمن ، Ya.I. ، Vlasov ، V.I. طراحی گره های با فرکانس بالا ایستگاه های رادار / Ya.I. برمن و وی. Vlasov - L.: Sudpromgiz ، 1972 - 280s.

درابکین ، A.L. ، Zuzenko ، V.L. ، Kislov ، A.G. دستگاه های تغذیه کننده آنتن / A.L. درابکین ، V.L. زوزنکو ، A.G. کیسلوف - م.: رادیو شوروی ، 1974. - 536s.

ژوک ، م.س. ، مولوچکوف ، یو.ب. طراحی دستگاه های تغذیه کننده آنتن / M.S. ژوک ، یو.ب. مولوچکوف - M.-L.: انرژی ، 1966 - 648s.

رودیونف ، V.M. خطوط انتقال و آنتن VHF / V.M. رودیونف - م.: انرژی ، 1977 - 96 ص.

Kornblit ، S. اپتیک مایکروویو / S. Kornblit - م.: سویاز ، 1980. - 360p.

7. بالانیس ، کالیفرنیا کتابچه مدرن آنتن / C.A. بالانیس // وایلی-اینترساینس. 2008.1700 صفحه.

الیوت ، آر. اس. تئوری و طراحی آنتن / R.S. الیوت // مطبوعات IEEE - ویلی. 2010.594 صفحه.

Linde، D.P. دستگاه های تغذیه کننده آنتن / D.P. Linde - M.: Gosenergoizdat ، 1953 - 195s.

بووا ، N.T. ، Reznikov G.B. آنتن ها و دستگاه های مایکروویو / N.T. بووا ، جی بی Reznikov - کیف: مدرسه عالی ، 1982. - 278s.

Voskresensky ، D.I. ، Granovskaya ، R.A. ، Davydova ، N.S. و سایر آنتن ها و دستگاه های مایکروویو / D.I. Voskresensky - م.: رادیو و ارتباطات ، 1981. - 432s.

12. فوسکو ، V.F. مبانی تئوری و فنون آنتن / V.F. Fusco // سالن Prentice. 2007.230 صفحه.

میلیگان ، T.A. طراحی آنتن مدرن نسخه دوم / T.A. میلیگان // JohnWiley & Sons، Inc. 2005.633 صفحه.

چوب ، P.S تجزیه و تحلیل و طراحی آنتن های بازتابنده / G.B. Zvorono - م.: رادیو و ارتباطات ، 1984. - 208s.

درابکین ، A.L. ، Korenberg ، E.B. آنتن / A.L. درابکین - م.: رادیو و ارتباطات ، 1992. - 144 ص.

اسیوتین ، L.S عناصر دستگاه های موجبر آنتن. کتاب درسی / L.S. یسوتین - مسکو: دفتر نشر دانشگاه مسکو ، 1964.

زاخاریف ، L.N. و روشهای دیگر برای اندازه گیری مشخصات آنتنهای مایکروویو / L.N. زاخاریف - م.: رادیو و ارتباطات ، 1985. - 368s.

King، R.، Mimno، G.، Wing، A. خطوط انتقال ، آنتن ها ، موجبرها / S.Ya. تورلیگین - م.: Gosenergoizdat ، 1948. - 359s.

آیزنبرگ ، جی.زی. آنتن های VHF قسمت 2 / G.Z. آیزنبرگ - م.: ارتباطات ، 1977.

Kocherzhevsky ، G.N. دستگاه های تغذیه کننده آنتن / G.N. Kocherzhevsky - م.: رادیو و ارتباطات ، 1989. - 352s.

بخارخ ، L.D. ، گالیموف ، G.K. آنتن های اسکن بازتابنده. نظریه و روشهای محاسبه / L.D. بخارخ ، جی.کی. گالیموف - مسکو: ناوکا ، 1981. - 293 ص.

مارکوف ، G.T. ، Sazonov ، D.M. آنتن / G.T. مارکوف ، D.M. سازونوف - م.: انرژی ، 1975. - 528s.

Pistolkors، A.A. مشکلات مدرن فن آوری موجبر آنتن / A.A. Pistolkors - مسکو: ناوکا ، 1967 - 215s.

سازونوف ، D.M. آنتن ها و دستگاه های مایکروویو / D.M. سازونوف - م.: مدرسه عالی ، 1988. - 432s.

Scott، K. روشهای مدرن تجزیه و تحلیل و توسعه آنتن های بازتابنده / K. Scott - M.: Mir، 1974. - 124p.

26. Orfanidis ، S.J. امواج و آنتن های الکترومغناطیسی / S.J. Orfanidis // دانشگاه راتگرز. 2002.794 صفحه.

Stutzman ، W.L. ، Thiele ، G.A. تئوری و طراحی آنتن. چاپ دوم / W.L. اشتوتزمن ، جی. تیله // ویلی. 1998.648 صفحه.

Dubovtsev، V.A. ایمنی زندگی / V.A. Dubovtsev - Kirov: KirPI ، 1992.

موتوزکو ، اف. یا. حمایت از کار / F.Ya. موتوزکو - م.: مدرسه عالی ، 1989. - 336s.

Belov، N.A. ایمنی زندگی / N.A. Belov - م.: دانش ، 2000. - 364 ص.

سامگین ، E.B. روشنایی محل کار / E.B. Samghin - M.: MIREA ، 1989. - 186 ص.

Knorring، G.B. کتاب مرجع برای طراحی روشنایی الکتریکی / G.B. گره زدن - L.: انرژی ، 1976

یودین ، ​​E. Ya. ، Borisov ، L.A. مبارزه با سر و صدا در تولید: هندبوک / E.Ya. یودین ، ​​ال. بوریسف - م.: مهندسی مکانیک ، 1985. - 400s.

آنتن های سهموی آنتن ها نیز نقش مهمی در ارتباطات سلولی دارند. حوزه اصلی کاربرد آنها سازماندهی کانالهای حمل و نقل برای یک ایستگاه پایه است (). به عنوان یک قاعده ، آنها در ارتباطات خطوط رله رادیویی () استفاده می شوند ، بسیار کمتر در ماهواره ها. با این حال ، در هر دو مورد ، اصل کار بدون تغییر باقی می ماند. آنتن سهموی از دو عنصر اصلی تشکیل شده است: یک آینه سهمی و یک ساطع کننده در فاصله ای از آینه ، که سیگنال ساطع شده را منتقل و دریافت می کند. اصل عملکرد آنتن سهموی بر این واقعیت استوار است که تمام اشعه هایی که روی آینه می افتند در یک نقطه واحد متمرکز می شوند - کانون سهمی که در آن گیرنده سیگنال قرار دارد. همزمان همه اشعه های ساطع شده از کانون در یک جهت واحد منتقل می شوند. ویژگی اصلی آنتن سهموی ، الگوی تابش سوزنی شکل است که با لوب اصلی باریک و بلند مشخص می شود.

آنتن های سهموی می توانند از نظر طراحی کاملاً متفاوت باشند. این امر تحت تأثیر پارامترهای زیادی از جمله دامنه فرکانس مورد استفاده ، توان تابش شده ، فاصله بین اجسام ، ظرفیت کانال ارتباطی و بسیاری دیگر قرار دارد. اگر از آنتن سهموی استفاده شود ، آنتن معمولاً در یک پلاستیک محافظ مخصوص قرار می گیرد که از شرایط منفی خارجی جلوگیری می کند. قطر آینه آنتن سهموی می تواند از 30 سانتی متر تا چند متر باشد. فرکانس همچنین می تواند از طیف وسیعی از 3 تا 40 گیگاهرتز انتخاب شود. معمولاً آنها طبق این قانون هدایت می شوند: هر چه طول دهانه بیشتر باشد ، از فرکانس پایین تری استفاده می شود و قطر آنتن بیشتر است. یک ماژول رادیویی با استفاده از یک راهنمای موج به آنتن عقب متصل می شود ، که سیگنال فرکانس بالا از محدوده گیگا هرتز مورد استفاده برای انتقال اطلاعات از طریق فضای باز را به سیگنالی از فرکانس میانی محدوده مگاهرتز تبدیل می کند ، که به داخل انتقال می یابد ماژول سیستم

انواع آنتن سهموی

آنتن های سهموی برای ارتباطات ماهواره ای کمی متفاوت طراحی شده اند. معمولاً در چنین آنتن هایی ، امیتر در مرکز آنتن قرار ندارد ، بلکه با یک جابجایی خاص ، یعنی کانون سهمی از محور خود جابجا می شود. این امر برای ایجاد موانع سایه زنی اضافی در مسیر سیگنال دریافت شده ضروری است. آنتن های ارتباطات ماهواره ای معمولاً قطر بیشتری دارند و در محفظه محافظ محصور نمی شوند. در غیر این صورت ، اصل عملکرد آنها مشابه آنتن ها است.