Приступая к выполнению лабораторной работы, студент должен изучить:
1. Принцип работы рупорных антенн, типы рупорных антенн, их достоинства и недостатки.
2. Как формируется диаграмма направленности рупорных антенн.
3. Что называется коэффициентом направленного действия, коэффициентом использования поверхности и коэффициентом усиления антенны.
4. Методику экспериментального определения коэффициента усиления антенны.
После этого выполняется предварительное (домашнее) задание, в котором в соответствие с предложенным вариантом (таблица 3.1) рассчитывается диаграмма направленности рупорной антенны. При выборе варианта расчета руководствоваться порядковым номером студента в журнале группы.
Таблица 3.1
Порядковый номер студента в журнале
Частота, мГц
Размеры раскрыва, мм
Расчет выполнить для пл - ти
Н – плоскость
Е - плоскость
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Н
Е
Е
Н
Е
Н
Е
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка (рис.3.8) состоит из генератора сигналов (1), переменного аттенюатора (2), набора исследуемых антенн (3), приемной антенны (4); резонансного частотомера (5), измерительного усилителя (6).
Имеется возможность посредством поворотного устройства изменять плоскость поляризации как передающей, так и приемной антенны. Приемная антенна может также вращаться в горизонтальной плоскости с осью вращения, проходящей через фазовый центр антенны. За фазовый центр антенны принята горловина рупора.
Рис.3.8. Блок – схема лабораторной установки
Примечание: В процессе измерений обе антенны должны быть сопряжены по поляризации.
Задание
1. Изучить конструкции различных рупорных антенн и аппаратура, входящая в состав лабораторной установки.
2. Рассчитать коэффициент усиления эталонного рупора. Для этой цели необходимо определить конструктивные размеры эталонного рупора (длины рупора и размеры раскрыва в плоскостях Е и Н). Расчет коэффициента усиления проводится по формуле (16) с помощью графиков, изображенных на рис. 3.6 и 3.7.
3. Методом замещения определить коэффициент усиления исследуемых антенн (количество и типы исследуемых антенн, а также рабочая частота указываются преподавателем).
4. Определить эффективную площадь раскрыва антенны и коэффициент использования раскрыва (формулы (3.17,3.18). определяется коэффициент использования поверхности. Результаты, полученные в пунктах 3 и 4, занести в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
№№
антенны
Размеры рупора в мм
Фазовые искажения на краях раскрыва относительно центра в плоскостях
Коэффициент усиления
Коэффициент использования поверхности раскрыва
n
Н
Е
LE
LH
R
DR
kDR
DR
kDR
U1
U1
DU
дБ
Gэ
дБ
Gэ
дБ
5. Измерить диаграммы направленности указанных преподавателем рупорных антенн в Н и Е плоскостях.
По результатам измерений заполняется таблица 3.3 и изображаются в прямоугольной системе координат нормированные диаграммы направленности антенны по напряженности поля.