
- •1.1. Введение, теоретические сведения
- •1.2. Экспериментальная установка
- •1.3. Лабораторный эксперимент
- •1.4. Контрольные вопросы
- •1.5. Содержание отчета
- •2. ИССЛЕДОВАНИЕ СПИРАЛЬНОЙ АНТЕННЫ
- •2.1. Введение. Теоретические сведения
- •2.2. Экспериментальная установка
- •2.3. Проведение измерений
- •2.4. Контрольные вопросы
- •2.5. Содержание отчета
- •3. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ РУПОРНОЙ АНТЕННЫ
- •3.1. Теоретические сведения
- •3.2. Методика измерения коэффициента усиления антенны
- •3.3. Лабораторный макет
- •3.4. Проведение измерений
- •3.5. Обработка результатов измерений
- •3.6. Контрольные вопросы
- •3.7. Содержание отчёта
- •4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ
- •4.1. Введение. Принцип действия зеркальной антенны
- •4.2. Теоретические сведения
- •4.2. Экспериментальная установка
- •4.3. Эксперимент
- •4.4. Обработка результатов эксперимента.
- •4.5. Контрольные вопросы
- •4.6. Содержание отчета
- •5. ВЛИЯНИЕ ПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН
- •5.1. Идея метода зеркальных изображений
- •5.2. Применение метода зеркальных изображений к антеннам, размещенным над проводящей плоскостью
- •5.3. Обобщение на антенны с произвольно поляризованным излучением
- •5.4. Интерференция полей антенны и ее зеркального изображения
- •5.5. Частные случаи
- •5.6. Интерференционные множители
- •5.7. Экспериментальная установка
- •5.8. Проведение измерений
- •5.9. Обработка результатов и теоретические расчеты
- •5.10. Контрольные вопросы
- •5.11. Содержание отчета
- •6. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ «ВОЛНОВОЙ КАНАЛ»
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Математическое описание вибраторных антенных решеток
- •6.2.1. Система связанных интегральных уравнений для многоэлементной антенной решетки ВК
- •6.2.2. Решение системы связанных ИУ
- •6.2.3. Метод наведенных ЭДС
- •6.3. Описание лабораторного макета
- •6.4. Задание и указания к выполнению работы
- •6.4.1. Измерение КСВ ВК1 и ВК2 в полосе частот 2…3 ГГц
- •6.4.2. Экспериментальное исследование ДН ВК1 в Е- и в Н-плоскостях на заданных дискретных частотах из интервала 2.35…2.45 ГГц
- •6.4.3. Расчет основных характеристик ВК на основе электродинамического моделирования в специализированных пакетах
- •6.5. Требования к содержанию отчета
- •6.6. Контрольные вопросы
- •7. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОПОЛОСКОВОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Математическое описание МПА
- •7.3. Лабораторный макет
- •7.4. Программа работ
- •7.4.1. Измерение КСВ МПАР в полосе частот 3.0…4.0 ГГц
- •7.4.2. Экспериментальное исследование ДН МПАР
- •7.4.3. Расчет ДН МПАР на основе приближенной модели
- •7.4.4. Измерение отношения «вперед/назад»
- •7.4.5. Измерение ДН по кросс поляризации (выполняется по указанию преподавателя)
- •7.4.6. Расчет характеристик МПАР на основе моделирования в специализированном пакете
- •7.5. Требования к содержанию отчета
- •7.6. Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Оглавление

6.3.Описание лабораторного макета
Взависимости от режима измерения в лабораторной работе используются две схемы. На рис. 6.10 представлен лабораторный макет для измерения частотной зависимости КСВ, на рис. 6.11 – схема, на основе которой проводятся исследования полевых характеристик (диаграмма направленности, коэффициент усиления и др.)
ИБ
ГКЧ НО1
НО2
Рис. 6.10
Обе схемы содержат ГКЧ – генератор качающейся частоты, к выходу которого через направленные ответвители (НО1 и НО2) подключается испытуемая антенна. С выходов направленных ответвителей на индикаторный блок (ИБ) поступают сигналы, пропорциональные амплитуде падающей и отраженной волн, на основекоторых рассчитывается КСВ или коэффициент отражения.
ИБ
ГКЧ НО1
НО2
Рис. 6.11
При измерении полевых характеристик на индикаторный прибор поступает амплитуда волны, падающей на передающую антенну, и волны на приемном рупоре (измерительная рупорная антенна П6-23).
6.4. Задание и указания к выполнению работы
Программа работы:
1.Измерение КСВ ВК1 и ВК2 в полосе частот 2…3 ГГц.
2.Экспериментальное исследование ДН ВК1 в Е- и Н-плоскостях на заданных дискретных частотах из интервала 2.35…2.45 ГГц.
3.Расчет основных характеристик ВК на основе электродинамического моделирования в специализированных пакетах.
73
6.4.1. Измерение КСВ ВК1 и ВК2 в полосе частот 2…3 ГГц
Настройка измерительных приборов. Для измерения частотной зави-
симости КСВ собирается схема (рис. 6.10). Следует включить используемую аппаратуру и установить основные органы управления приборов в следующее состояние:
На блоке ИП Я2Р-67:
а) ручка «пределы» – 0 дБ; б) «отсчет» – устанавливается на КСВ, соответствующий бесконечности;
в) «метка» – в крайнее правое положение; г) кнопка «полоса» – широкая.
На блоке ГКЧ:
а) кнопка М1– нажата; б) ручка «уровень» – в крайнее правое положение; в) АМ – внутр.;
г) режим перестройки – F1, F2; д) время перестройки – 0.08 с.; е) ген. СВЧ – включен.
Калибровка прибора Я2Р-67. Перед измерениями следует провести калибровку прибора, которая выполняется следующим образом: кабель, соединяющий НО2 и антенну, отсоединяется от антенны, таким образом на его конце реализуется режим холостого хода, ручка «отсчет» – устанавливается на КСВ, соответствующий бесконечности, ручкой «калибровка» добиваются совмещения кривой частотной характеристики с отсчетной линией.
Процедура измерения КСВ. Частотную зависимость КСВ измеряют, устанавливая метку на заданную частоту (по цифровому индикатору) из рабочего диапазона и совмещая отсчетную прямую с кривой частотной зависимости в точке положения метки. При этом положение ручки «калибровка» в процессе измерений не меняется. Показания о значении КСВ снимаются со шкалы индикаторного блока в той точке, где остановился визир.
На частотной зависимости КСВ студенты должны определить те интервалы частот, где имеет место удовлетворительное согласование (совсем не обязательно, что на этих частотах будет и остронаправленное излучение) по критерию КСВ меньше или равно 2.0.
Измерения КСВ необходимо выполнить для ВК двух типов.
74

6.4.2. Экспериментальное исследование ДН ВК1 в Е- и в Н-плоскостях на заданных дискретных частотах из интервала 2.35…2.45 ГГц
Настройка измерительных приборов. Для измерения ДН собирается схема, представленная на рис. 6.11. На канал «отр.» индикаторного блока подключается кабель от измерительной антенны (П6-23). Исследуемая антенна поворачивается по азимуту в направлении максимального сигнала (что соответствует наиболее высокому уровню кривой на приборе).
Калибровка прибора при снятии ДН. При установке исследуемой ан-
тенны в направлении главного максимума поставить визир с помощью ручки «калибр.» в положение 0 дБ.
Процедура измерения ДН. Выставить требуемую частоту метки, вращая антенну в азимутальной плоскости с шагом 5°, последовательно снимать показания по визиру, пользуясь ручками «отсчет» и переключателем «пределы». Выполнить аналогичное измерение для ВК 2.
Для одной из антенн необходимо измерить ДН в ортогональной плоскости, для этого поверните антенну вокруг траверсы на 90°.
6.4.3. Расчет основных характеристик ВК на основе электродинамического моделирования в специализированных пакетах
Данный пункт выполняется по указанию преподавателя с помощью вспомогательного файла, созданного в программе MMANA, ядро которой основано на решении системы ИУ. Вспомогательный файл и программа MMANA находятся на ПК, установленном в лаборатории АФУ (ауд. 2233),
путь к вспомогательному файлу C:\stud\yagi\model\15elem_yagi.mma, к пр о- грамме C:\stud\yagi\mmana\mmana.rar.
Далее приводятся рекомендации по анализу антенны в пакете MMANA. 1. На вкладке Geometry отредактировать файл с геометрией антенны, выданный преподавателем и привести его в соответствие с экспериментальным образцом (рис. 6.12). Размеры директоров приводятся в табл. 6.1, 6.2, а площади экранов составляют 110x110 мм2. Далее необходимо задать цен-
тральную частоту анализа (в выпадающем меню Freq ввести 2400 МГц).
|
d15 |
… |
… |
d3 |
d2 |
d1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
L |
||||
L15 |
|
|
L2 |
|
|
|
||||
|
|
L1 |
|
Рис. 6.12
75