регистрация /  вход

Исследование рупорных антенн (стр. 1 из 2)

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.

2 Рассчитать диаграммы направленности рупорной антенны на частоте ѓ = 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

3 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 –900 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 0 0
170 0 0
165 0,003 0,088235
160 0,004 0,117647
155 0,0055 0,161765
150 0,0085 0,25
145 0,0225 0,661765
140 0,03 0,882353
135 0,034 1
130 0,025 0,735294
125 0,02 0,588235
120 0,007 0,205882
115 0,005 0,147059
110 0,0025 0,073529
105 0 0
100 0 0

Рисунок 3 – ДН в горизонтальной плоскости

Таблица 2 – Измерение ДН в вертикальной плоскости

20 0 0
10 0,015 0,441176
0 0,034 1
-10 0,0125 0,367647
-20 0 0

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:

2 Снять поляризационную диаграмму антенны. Нормированную поляризационную диаграмму построить в декартовой системе координат.

Таблица 3 – Измерение поляризационной диаграммы

0 0,035 1
10 0,0325 0,928571
20 0,025 0,714286
30 0,023 0,657143
40 0,02 0,571429
50 0,01 0,285714
60 0,005 0,142857
70 0,0025 0,071429
80 0 0
90 0 0

Рисунок 5 – Поляризационная нормированная диаграмма антенны

3 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 – 12 точках частотного диапазона антенны. Результаты измерений внести в таблицу.

Рисунок 6 – Блок-схема установки для измерения КСВ


Таблица 4 – Измерение КСВ

f, ГГц 2,4 2,41 2,42 2,43 2,44 2,45 2,46
a max, дел 42 22 14 11,5 8 6 4,5
a min, дел 29,5 16 10 6,5 5 4 3
КСВ 1,193 1,173 1,183 1,330 1,265 1,225 1,225
Г 0,088 0,079 0,084 0,142 0,117 0,101 0,101
f, ГГц 2,47 2,48 2,49 2,5 2,51 2,52 2,53
a max, дел 3,5 3 2,8 11,5 8,4 6,5 5,5
a min, дел 2 1,8 1,7 7,5 4,5 3,5 3
КСВ 1,323 1,291 1,283 1,238 1,366 1,363 1,354
Г 0,139 0,127 0,124 0,106 0,155 0,154 0,150
f, ГГц 2,54 2,55 2,56 2,57 2,58 2,59
a max, дел 27,5 12 15 24 37 20,5
a min, дел 15 9 10,5 15 21,5 11,5
КСВ 1,354 1,155 1,195 1,265 1,312 1,335
Г 0,150 0,072 0,089 0,117 0,135 0,144

Рисунок 7 – График зависимости КСВ от частоты

2.4.4 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).


Дарим 300 рублей на твой реферат!
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Мы дарим вам 300 рублей на первый заказ!