Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
red255;РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра Радиотехники
Дисциплина: Антенно-фидерные устройства
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Тема
Исследование рупорных антенн
Выполнил:
Е. Оспанов
Группа МРСк-04-1
Алматы 2007
Цель работы
Целью настоящей работы является освоение методики измерения диаграммы направленности, поляризационной диаграммы рупорной антенны и коэффициента стоячей волны (коэффициента отражения) в фидерной линии.
Домашняя подготовка
рупорная антенна фидерная направленность
1 Изучить принцип действия рупорных антенн. Изучить описание работы и руководство по эксплуатации используемых в работе приборов.
Рассчитать диаграммы направленности рупорной антенны на частоте ƒ = 2,4 ГГц.
Нормированные амплитудные ДН рупорной антенны можно рассчитать по формулам:
–в плоскости Н
(2.1)
–в плоскости Е
(2.2)
где ар, bр –размеры раскрыва рупора (ар=340 мм, bр=255 мм);
θH, θE –углы, отсчитываемые от оси рупора, рад.
Построим теоретическую ДН
Рисунок 1 –Амплитудные ДН рупорной антенны теоритическая
Рассчитать коэффициент усиления рупорной антенны на частоте f = 2,4 ГГц.
Коэффициент усиления антенны G связан с эффективной площадью антенны Аэфф соотношением
, (2.3)
где λ –длина волны, λ = c/f;
Аэфф –эффективная площадь антенны, определяемая на рабочей частоте по частотной характеристике антенны (рисунок А.1 Приложение А).
Согласно Приложению А, частоте f = 2,4 ГГц соответствует Аэфф = 590 см2 или 0,059 м2, значит
Рабочее задание
1 Собрать лабораторную установку (Рисунок 2). Измерить диаграмму направленности антенны П6-23А.
Рисунок 2 –Блок-схема установки для снятия ДН
Исследуемую антенну ориентировать на максимум излучения. Вращая антенну в горизонтальной плоскости в обе стороны, найти положение первого минимума диаграммы θ01 слева и справа. В соответствии с этим углом определить шаг изменения угла, необходимый для измерения главного лепестка ДН. Проведенные измерения в диапазоне углов от –0 до + 900 занести в таблицу и пронормировать. Аналогичным образом измерить ДН в вертикальной плоскости. Определить по построенным зависимостям ширину диаграммы направленности. На основании полученных данных рассчитать коэффициент усиления антенны
, (2.4)
( измеряются в радианах) и сравнить его с коэффициентом, полученным в п. 2.3.3
Таблица 1 –Измерение ДН в горизонтальной плоскости
|
175 |
||
|
170 |
||
|
165 |
,003 |
,088235 |
|
160 |
,004 |
,117647 |
|
155 |
,0055 |
,161765 |
|
150 |
,0085 |
,25 |
|
145 |
,0225 |
,661765 |
|
140 |
,03 |
,882353 |
|
135 |
,034 |
|
|
130 |
,025 |
,735294 |
|
125 |
,02 |
,588235 |
|
120 |
,007 |
,205882 |
|
115 |
,005 |
,147059 |
|
110 |
,0025 |
,073529 |
|
105 |
||
|
100 |
Рисунок 3 –ДН в горизонтальной плоскости
Таблица 2 – Измерение ДН в вертикальной плоскости
|
20 |
||
|
10 |
,015 |
,441176 |
|
0 |
,034 |
|
|
-10 |
,0125 |
,367647 |
|
-20 |
Рисунок 4 –ДН в вертикальной плоскости
Построить нормированные ДН в декартовой системы координат. Определить по построенным зависимостям ширину ДН и УБЛ. На основании полученных данных рассчитать КУ антенны:
Таблица 3 – Измерение поляризационной диаграммы
|
0 |
,035 |
|
|
10 |
,0325 |
,928571 |
|
20 |
,025 |
,714286 |
|
30 |
,023 |
,657143 |
|
40 |
,02 |
,571429 |
|
50 |
,01 |
,285714 |
|
60 |
,005 |
,142857 |
|
70 |
,0025 |
,071429 |
|
80 |
||
|
90 |
Рисунок 5 –Поляризационная нормированная диаграмма антенны
Определить коэффициент стоячей волны
Измерение коэффициента стоячей волны (КСВ) в питающем фидере антенны П6-23А производится методом минимума –максимума, используя распределение напряженности поля в измерительной линии. Лабораторная установка для измерения КСВ приведена на рисунке 2.4.
Измерение КСВ производится при непосредственном подключении входа антенны к коаксиальной измерительной линии Р1-3. Измерение КСВ необходимо провести в 10 –точках частотного диапазона антенны. Результаты измерений внести в таблицу.
Рисунок 6 –Блок-схема установки для измерения КСВ
Таблица 4 –Измерение КСВ
|
f, ГГц |
,4 |
,41 |
,42 |
,43 |
,44 |
,45 |
,46 |
|
max, дел |
,5 |
,5 |
|||||
|
min, дел |
,5 |
,5 |
|||||
|
КСВ |
,193 |
,173 |
,183 |
,330 |
,265 |
,225 |
,225 |
|
Г |
,088 |
,079 |
,084 |
,142 |
,117 |
,101 |
,101 |
|
f, ГГц |
,47 |
,48 |
,49 |
,5 |
,51 |
,52 |
,53 |
|
max, дел |
,5 |
,8 |
,5 |
,4 |
,5 |
,5 |
|
|
min, дел |
,8 |
,7 |
,5 |
,5 |
,5 |
||
|
КСВ |
,323 |
,291 |
,283 |
,238 |
,366 |
,363 |
,354 |
|
Г |
,139 |
,127 |
,124 |
,106 |
,155 |
,154 |
,150 |
|
f, ГГц |
,54 |
,55 |
,56 |
,57 |
,58 |
,59 |
|
|
max, дел |
,5 |
,5 |
|||||
|
min, дел |
,5 |
,5 |
,5 |
||||
|
КСВ |
,354 |
,155 |
,195 |
,265 |
,312 |
,335 |
|
|
Г |
,150 |
,072 |
,089 |
,117 |
,135 |
,144 |
Рисунок 7 –График зависимости КСВ от частоты
.4.4 Определить модуль коэффициента отражения
Коэффициент отражения в фидерной линии вычисляется по формуле
(2.5)
Построить зависимость модуля коэффициента отражения от частоты.
Рисунок 8 –График зависимости модуля коэффициента отражения от частоты
ВЫВОД
В ходе выполнения данной контрольной работы мы провели измерения диаграммы направленности, поляризационной диаграммы рупорной антенны и коэффициента стоячей волны (коэффициента отражения) в фидерной линии.
В результате сравнения экспериментальных данных с расчетными данными мы убедились в том, что они совпадают с учетом погрешностей, допущенных в ходе сделанных нами измерений (а именно на термисторном мосту).
Список литературы