1 Завдання до самостійної позааудиторної роботи

1.1 Вивчити літературу до основних положень теорії випромінювачів [7, c. 71 – 76], [8, c. 211 – 215] і особливості рупорних антен [1, c. 33]. Ознайомитися з описом лабораторної установки (розд. 3).

1.2 Виконати індивідуальне завдання до розділу 17 [3, c. 41 – 44] і до розділу 18 [3, c. 44 – 47].

2 Контрольні запитання для допуску до аудиторної роботи

2.1 Поняття апертурної антени.

2.2 Які спрямовані властивості має випромінювач Гюйгенса?

2.3 Які властивості мають хвилі, що випромінюють елементи Гюйгенса?

2.4 У чому полягає сутність принципу Гюйгенса – Френеля?

2.5 Сформулюйте апертурний метод розрахунку антен.

2.6 Положення Н- та Е-площин рупорної антени, яка живиться від прямокутного хвилеводу на основному типі хвилі.

3 Опис лабораторної установки

3.1 Опис лабораторної установки для дослідження діаграми спрямованості і методики вимірювань викладені в додатку Е.

3.2 Досліджуваними об’єктами є дві рупорні антени, які живляться від прямокутного хвилеводу з основним типом хвилі: а) оптимальний рупор; б) рупор з розмірами розкриву, який перевищує оптимальний.

Результати досліджень цих антен дозволяють виявити залежність ширини діаграми спрямованості і рівня бічних пелюсток від розподілу поля в розкриві рупора і встановити вплив квадратичного фазового розподілу на діаграму спрямованості.

4 Порядок виконання роботи

4.1 Ознайомитися з інструкцією з експлуатації генератора. Увімкнути генератор і підсилювач, прогріти протягом 15 хв.

4.2 Виміряти діаграму спрямованості оптимального рупору в Н-площині, а потім в Е-площині.

4.3 Виміряти діаграму спрямованості неоптимального рупору в Е-площині.

4.4 Зобразити нормовані діаграми спрямованості згідно з 4.2, 4.3 на одному графіку в прямокутній системі координат, вказати ширину діаграми спрямованості за рівнем половинної потужності і рівнем бічних пелюсток.

4.5 Визначити розміри розкриву обох рупорів, обчислити ширину діаграми спрямованості і порівняти з результатами за 4.4.

4.6 За результатами експериментальних досліджень скласти перелік основних технічних характеристик оптимального рупора і вказати числові значення.

5 Завдання підвищеної складності

Через великий об’єм експериментальних робіт виконання завдання узгодити з викладачем.

5.1 Дослідити залежність ширини діаграми спрямованості оптимального рупора в обох площинах від частоти.

5.2 Виміряти розміри розкриву рупора.

5.3 Результати за 5.1 надати у вигляді графіка, на якому повздовж осі абсцис відкласти нормовані значення відповідного розміру розкриву рупора.

6 Запитання та завдання для захисту звіту

6.1 Пояснити методику виконання вимірювань діаграми спрямованості.

6.2 Охарактеризуйте явище інтерференції електромагнітних хвиль.

6.3 Як впливає різниця фаз та відстань між двома однаковими випромінювачами на ДС такої системи?

6.4 Зобразити зміни діаграми спрямованості при збільшенні розкриву рупора, починаючи з оптимального розміру.

6.5 Пояснити вплив квадратичного фазового розподілу на спрямовані властивості антени.

6.6 Дати порівняльний аналіз результатам за 4.4.

6.7 Пояснити відмінності форм діаграм спрямованостей двох рупорів, які були досліджені в роботі.

6.8 Зобразити структуру поля в розкриві рупора. Записати вираз для амплітудного і фазового розподілу в розкриві секторіального або пірамідального рупора.

Л а б о р а т о р н а р о б о т а 10

ДОСЛІДЖЕННЯ ДИФРАКЦІЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ