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 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
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. ............
